KR20220123685A

KR20220123685A - 종자 포드 조립체 및 회전식 에어로포닉 장치 및 방법

Info

Publication number: KR20220123685A
Application number: KR1020227026810A
Authority: KR
Inventors: 스캇 매시; 아이반 볼
Original assignee: 헬리포닉스 엘엘씨
Priority date: 2020-01-06
Filing date: 2021-01-06
Publication date: 2022-09-08
Also published as: TW202142104A; IL294112A; BR112022013152A2; AU2021206199A1; JP2023512429A; CN114938623A; MX2022008309A; CA3163601A1; US20230084525A1; EP4087383A4; WO2021141968A1; EP4087383A1

Abstract

종자 포드 조립체(seed pod assembly)는, 내부 영역을 규정하고 내부에 내용물을 지지하도록 구성되는 포드; 상기 내부 영역 내에 적어도 부분적으로 위치되는 성장 배지; 상기 내부 영역 내에 적어도 부분적으로 위치되는 식물 종자; 및 상기 내부 영역 내에 상기 식물 종자를 담도록 상기 포드에 결합되는 뚜껑; 을 포함한다. 포드는 물 및 영양소가 식물 종자에 도달하거나 포드 내에서부터 방출되는 것을 허용하기 위해 식물 성장 장치의 개구부 내에 위치되도록 크기가 정해진다.

Description

종자 포드 조립체 및 회전식 에어로포닉 장치 및 방법

관련 출원에 대한 상호 참조

본 출원은 2020년 1월 6일자로 출원된 미국 가출원 제62/957,353호의 이익을 주장하며, 그 내용은 모두 본 명세서에 편입되어 있다.

기술 분야

본 발명은 일반적으로 에어로포닉 시스템(aeroponic system)에 관한 것이며, 보다 구체적으로는 자동화된 회전식 에어로포닉 시스템에 관한 것이다.

원예 및 농산 식용 농산물은 인구가 계속 증가하고 종래의 농업을 위한 가용 자원이 감소함에 따라 점점 중요해지고 있다. 보다 구체적으로, 종래의 농업은 영양분이 풍부한 토양에 작물의 종자는 심을 수 있는 크고 개방된 밭을 필요로 한다. 중자는 태양, 물, 그리고 토양에서 충분히 이용할 수 없는 다른 영양소에 대한 적절한 접근을 요구한다. 종래의 농업은 2차원적이며, 여기서 밭은 실질적으로 평면이고, 단지 하나의 층의 작물만이 전형적으로 밭에 심어져 있다. 이에 따라 전형적인 농장은 태양에 대한 접근이 충분한 넓은 면적을 필요로 한다.

게다가, 세계에서 오직 특정 지역만이 특정 작물을 재배하기 위한 적절한 기후를 제공한다. 예를 들어, 미국 중서부는 옥수수나 콩과 같은 작물에 이상적인 기후를 제공할 수 있다. 그러나, 브라질에서의 기후는 커피와 감귤류 생산에 더 적합할 수 있다. 이에 따라 종래의 농업은 적어도 농사지로의 이용 가능성 및 농사지고자 하는 지역의 기후에 의해 제한된다.

평평한 성장 활동은 하부 잎이 완전한 광 접촉을 수용하는 것을 방지하는 캐노피 형성을 겪는다. 캐노피의 형성은 종종 광원에 대한 감소된 노출 때문에 식물 성장을 실질적으로 제한한다.

따라서, 식물 생장에 도움이 되는 환경을 쉽고 효율적으로 조성하는 시스템이 필요하다. 또한, 적절한 토지 또는 기후 조건이 자연적으로 이용가능하지 않을 때 신선한 작물에 대한 접근을 제공하기 위해 도시 환경에서 구현될 수 있는 시스템에 대한 필요성이 존재한다. 본 개시는 상기 문제점들을 처리하는 여러 교시들을 제공한다.

일 실시형태는, 내부 영역을 규정하고 내부에 내용물을 지지하도록 구성되는 포드, 상기 내부 영역 내에 적어도 부분적으로 위치되는 성장 배지, 상기 내부 영역 내에 적어도 부분적으로 위치되는 식물 종자, 및 상기 내부 영역 내에 상기 식물 종자를 담도록 상기 포드에 결합되는 뚜껑을 포함하는 종자 포드 조립체이다. 포드는 물 및 영양소가 식물 종자에 도달하거나 포드 내에서부터 방출되는 것을 허용하기 위해 식물 성장 장치의 개구부 내에 위치되도록 크기가 정해진다.

본 실시형태의 일 예에서, 포드는 적어도 하나의 개구부에 의해 분리되는 지지 세그먼트들을 가지며, 여기서 개구부는 물, 식물 뿌리, 및 영양소가 내부 영역에 들어가고 나가는 것을 허용한다.

본 실시형태의 다른 예는, 내부 영역과 주변 환경과의 사이에 필터 장벽을 제공하기 위해 내부 영역의 벽들의 적어도 일부를 따라 위치되는 필터를 더 포함한다. 이 예의 일부로서, 성장 배지 및 식물 종자는 내부 영역에서 필터 내에 적어도 부분적으로 위치된다.

본 실시형태들의 또 다른 예는, 내부 영역 내의 첨가제를 가지며, 여기서 첨가제는 비료, pH 완충제, 미생물, 살충제, 보조제, 동물 퇴치제, 토양 증진제, 토양 풍부제, 골분, 식물 성장 호르몬, 시나몬, 모래, 수분 흡수제, 리보스, 미생물 접종제, 열 유지 매스, 세제, 세정 용액, 식초, 과산화수소, 비누, 및 살진균제 중 하나 이상이다.

또 다른 예는, 식물 종자 주위에 위치되고 식물 종자를 내부 영역 내의 특정 위치에 유지시키도록 구성되는 종자 위치결정 부재를 갖는다. 이러한 예의 일부에서, 종자 위치결정 부재는 성장 배지와 상이한 물질로 형성된다. 이러한 예의 다른 고려된 부분에서, 종자 위치결정 부재는 폼으로 형성된다.

본 개시의 다른 예는, 종자 포드 조립체 주위에 랩을 가지며, 랩은 종자 포드 조립체를 완전히 둘러싸고 종자 포드 조립체가 식물 성장 장치의 개구부 내에 배치되기 전에 랩이 제거될 때까지 종자 포드 조립체의 내용물을 주변 환경으로부터 보호하도록 구성된다.

다른 예에서, 내부 영역은 첨가제 층을 갖는다. 이러한 예의 일부에서, 첨가제 층은 2개의 성장 배지 층들 사이에 위치된다. 본 실시형태의 다른 부분에서, 첨가제 층은 식물 종자와 접촉한다.

필터를 갖는 예의 다른 부분에서, 필터의 일부는 덮개와 포드 사이에 적어도 부분적으로 위치되고, 덮개는 필터를 내부에 적어도 부분적으로 유지하도록 포드에 결합된다.

본 실시형태의 다른 예는, 포드에 결합되거나 포드로부터 형성되고, 내부에 위치될 때 개구부를 규정하는 벽과 적어도 부분적으로 중첩되도록 구성되는 유지 탭을 포함한다. 이러한 예의 일부에서, 유지 탭은 내부에 위치될 때 개구부의 벽과 마찰식으로 맞물리도록 구성되는 내향 테이퍼를 갖는다. 이러한 예의 다른 부분은, 포드 축선으로부터 반경방향으로 멀리 연장되는 반경방향 탭을 포함하고, 유지 탭은 반경방향 탭에 적어도 부분적으로 인접하게 위치된다. 이러한 부분에서, 유지 탭은 반경방향 탭의 표면으로부터 연장된다.

본 실시형태의 다른 예는, 종자 포드가 식물 성장 장치의 개구부 내에 위치될 때 종자 포드 내의 식물 종자의 유형을 식별하도록 구성되는 식별자를 포함한다. 이러한 예의 하나의 부분에서, 식별자는 뚜껑 상에 있다. 이러한 예의 다른 부분에서, 식별자는 RFID 태그이다. 이러한 부분에서, RFID 태그는 포드 축선으로부터 반경 방향으로 멀리 연장되는 반경방향 탭 상에 위치된다.

본 실시형태의 다른 예에서, 포드 및 뚜껑 중 하나 이상은 식물 성장 장치의 대응하는 개구부와 연관되도록 구성되는 색상을 갖는다.

본 개시의 다른 실시형태는, 종자 포드 조립체를 형성하기 위한 방법이다. 이 방법은, 포드의 내부 영역에 필터를 위치시키는 단계, 포드의 내부 영역 내의 필터의 공동부 내로 제1 성장 배지 층을 삽입하는 단계, 제1 성장 배지 층 상의 필터의 공동부 내에 식물 종자를 배치하는 단계, 식물 종자에 인접한 필터의 공동부 내로 제2 성장 배지 층을 삽입하는 단계, 및 포드의 상부 부분에 뚜껑을 결합하는 단계를 포함한다.

본 실시형태의 일 예는, 첨가제 혼합물 및 제3 성장 배지 층을 추가하는 단계를 포함하며, 여기서 첨가제 혼합물은 제1 성장 배지 층과 제3 성장 배지 층 사이에 위치된다. 이러한 예의 일부에서, 첨가제 혼합물은 비료, pH 완충제, 미생물, 살충제, 보조제, 동물 퇴치제, 토양 증진제, 토양 풍부제, 골분, 식물 성장 호르몬, 시나몬, 모래, 수분 흡수제, 열 유지 매스, 리보스, 미생물 접종제, 세제, 세정 용액, 식초, 과산화수소, 비누, 및 살진균제 중 하나 이상이다.

본 실시형태의 또 다른 예에서, 식물 종자를 배치하는 단계는, 식물 종자를 내부 영역 내에서 소망하는 배향으로 유지하기 위해 식물 종자를 종자 위치결정 부재에 위치시키는 단계를 더 포함하며, 종자 위치결정 부재는 제1 및 제2 성장 배지 층과 상이한 물질이다.

또 다른 예는, 뚜껑이 포드의 상부 부분에 결합될 때 내부 영역의 내용물을 필터 공동부 내로 압축하는 단계를 포함한다. 본 실시형태의 다른 예는, 종자 포드 조립체의 내부 영역을 주변 환경으로부터 완전히 밀봉하기 위해 재료 랩으로 종자 포드 조립체를 랩핑하는 단계를 포함한다. 또 다른 예에서, 포드의 상부 부분에 뚜껑을 결합시키는 단계는, 필터의 재료가 포드 내로 용융되는 샌드위치-형 구성으로 뚜껑과 포드 사이의 필터의 적어도 일 섹션을 용융시키는 단계를 포함한다.

첨부된 도면들과 함께 취해진 본 발명의 실시형태들의 다음의 설명을 참조하여 본 발명의 상기-언급된 양태들 및 이들을 획득하는 방식은 더 명백해질 것이고 본 발명 자체는 더 잘 이해될 것이다.
도 1은 식물 성장 장치의 정면 사시도;
도 2는 도어가 제거된 도 1의 식물 성장 장치의 정면 사시도;
도 3은 서랍 면(drawer face)이 제거된 도 2의 식물 성장 장치의 정면 사시도;
도 4는 서랍이 부분적으로 개방된 위치에 있는 도 2의 식물 성장 장치의 정면 사시도;
도 5는 여러 구성요소가 제거된 도 1의 식물 성장 장치의 후방 사시도;
도 6은 도 1의 식물 성장 장치의 전방 단면도;
도 7은 도 1의 식물 성장 장치의 하부 단면도;
도 8은 후방 패널이 제거된 도 8의 식물 성장 장치의 후방 사시도;
도 9는 도 1의 식물 성장 장치의 부분 측단면도;
도 10은 도 1의 식물 성장 장치의 또 다른 부분 측단면도;
도 11은 도 1의 식물 성장 장치의 또 다른 부분 측단면도;
도 11b는 도 1의 식물 성장 장치의 다른 실시형태의 부분 측단면도;
도 12는 본 개시의 구동 시스템의 분리된 하부 사시도;
도 13은 도 1의 식물 성장 장치로부터의 성장 링의 분해 사시도;
도 14는 도 1의 식물 성장 장치로부터의 성장 링의 측면도;
도 15는 도 14의 성장 링의 단면도;
도 16은 종자 포드 조립체의 분해도; 및
도 17a 및 도 17b는 종자 포드 조립체의 다른 실시형태이다.
여러 도면에 걸쳐 대응하는 부분을 나타내기 위해 대응하는 참조 번호가 사용된다.

이하에서 설명되는 본 개시의 실시형태들은 본 개시를 아래의 상세한 설명에서의 정확한 형태로 한정하거나 완전히 그대로만 이루어지도록 하기 위한 것이 아니다. 오히려, 실시형태들은 통상의 기술자가 본 개시의 원리들 및 실시들을 이해하고 인식할 수 있도록 선택되고 설명된다.

식물 성장 장치 및 방법은 국제공개공보 WO 2018/068042호에 전체적으로 설명되며, 그 공개공보의 상세한 설명 및 도면은 참조로서 본 명세서에 편입된다. 유사하게, 미국 가출원 제62/701,908호는 자동화된 식물 재배 시스템을 기술하고, 그 응용예의 내용은 본 명세서에 참고로 편입된다.

이제 도 1을 참조하면, 식물 성장 장치(100)가 도시되어 있다. 식물 성장 장치(100)는 적어도 하나의 식물 하우징 조립체(204)를 수용하는 기후-제어된 내부(202) 또는 재배 챔버를 제공하는 인클로저일 수 있다. 재배 장치(100)는 내부(202)를 둘러싸는 하나 이상의 패널(102)을 가질 수 있다. 도 1의 비-배타적인 실시형태에서, 식물 성장 장치(100)는 실질적으로 직사각형 형상일 수 있고, 제1 및 제2 측면 패널(104, 106), 후방 패널(110), 전방 패널(112), 상부 패널(108), 및 하부 패널(114)을 가질 수 있다. 또한, 일 실시형태에서, 식물 성장 장치(100)는 운반의 용이성을 위해 지게차 또는 유사한 수송 차량을 위한 수용 포트를 가질 수 있다.

직사각형의 식물 성장 장치(100)가 도시되어 있지만, 본 개시는 이러한 구성으로 제한되지 않는다. 오히려, 임의의 3차원 기하학적 형상이 주변 환경(116)으로부터 내부(202)를 분리하기 위해 사용될 수 있다. 더 구체적으로, 식물 성장 장치(100)는 원통형, 육각형, 팔각형, 삼각형 등의 단면을 가질 수 있고, 본 개시는 성장 장치(100)의 임의의 형상을 고려한다. 따라서, 용어 "패널"은 평면 부재에 제한되지 않을 수 있으며, 만곡형, 나선형 또는 원통형 요소도 포함할 수 있다.

성장 장치(100)는 표준 주거용 주방 등의 영역에 맞도록 크기 및 형상이 정해질 수 있다. 또한, 성장 장치(100)는 특히 창고 및 레스토랑과 같은 산업적 상업적 응용에 적합하도록 크기 및 형상이 정해질 수 있다. 예를 들어, 하나의 비-배타적인 실시형태에서, 식물 성장 장치(100)는 표준 베이스 캐비넷 개구부에 맞도록 크기가 정해지고, 여기서 식물 성장 장치(100)는 카운터탑 아래에 위치될 수 있다. 본 명세서에서 고려되는 또 다른 구성들은 표준 냉장고 등과 같은 크기 및 형상일 수 있고, 여기서 식물 성장 장치(100)는 표준 크기의 냉장고와 유사한 공간을 점유할 수 있다. 또한, 본 개시의 교시들은 빌딩들과 같은 더 큰 구조물들에서 구현될 수 있다. 본 실시형태에서, 식물 성장 장치(100)는 전체 건물, 건물의 벽(들)일 수 있거나, 또는 내부(202)는 건물의 내측일 수 있다. 또 다른 실시예에서, 선적 컨테이너는 쉽게 운반될 수 있는 모듈식 수경재배농장을 만들기 위해 그 내부에 위치된 플랜트 하우징으로 용도 변경될 수 있다. 따라서, 본 개시는 식물 성장 장치(100)에 대해 많은 상이한 치수들을 구현하는 것을 고려한다.

본 발명의 일 양태에서, 전방 패널(112)은 도어(118) 및 서랍(120)을 포함할 수 있다. 도어(118)는 도어 축선(122)을 중심으로 식물 성장 장치(100)의 나머지 구성요소들에 회전 가능하게 결합될 수 있다. 따라서 도어(118)는 도 1에 도시된 폐쇄 위치와 개방 위치와의 사이에서 도어 축선(122)을 중심으로 회전할 수 있다. 폐쇄 위치에서, 도어(118) 및 나머지 패널(102)들은 실질적으로 주변 환경(116)으로부터 내부(202)를 격리시킬 수 있다. 대안적으로, 개방 위치에서, 도어(118)는 사용자가 주변 환경으로부터 내부 영역(202)에 액세스하게 할 수 있다.

하나의 비-배타적인 예에서, 패널(102, 104, 106, 108, 202)들 중 하나 이상 또는 내부(202)를 향하는 표면을 갖는 임의의 다른 패널. 패널들은 내부 표면을 따라 적어도 부분적으로 반사 재료를 가질 수 있다. 또한, 하나 이상의 LED는 보조 인트라캐노피 조명(supplemental intracanopy lighting)을 선택적으로 제공할 수 있는 패널 또는 패널들 상에 또는 그에 내장될 수 있다. 본 실시형태에서, 패널 또는 패널들은 식물 성장을 촉진시키기 위해 내부(202)로 다시 광을 재순환시키기 위해 반(semi) 또는 고 반사 거울 표면을 사용할 수 있다. 또한, LED들은 식물 하우징 조립체(204)의 회전 위치에 기초하여 조명 각도, 세기, 배향, 위치, 온도, 및/또는 스펙트럼들을 선택적으로 조정할 수 있다. 본 실시형태에서, LED들은 또한 사용 동안 LED들을 냉각시키는 것을 용이하게 하기 위해 수동 히트 싱크로서 작용하도록 균일하게 이격될 수 있다.

LED들은 또한 내부(202)의 코너(들)에 위치될 수 있고, 본 명세서에서 논의된 LED들 중 하나 이상은 LED들의 진동 밝기(oscillating brightness)를 통해 식물 하우징 조립체(204)의 회전을 시뮬레이션하도록 선택적으로 제어될 수 있다. LED들을 진동시키는 것은 다른 것들 중에서도 가속화된 성장 속도들을 촉진할 수 있다. 다른 실시형태에서, LED들은 모든 측면들로부터 균일한 조명을 위해 벽들, 천장들, 및/또는 바닥 상에 장착된 평평한 패널들일 수 있다.

본 발명의 또 다른 태양에서, 내부 영역(202)을 향해 지향되는 패널들의 임의의 부분은 하우징 조립체(204) 내에 위치된 임의의 식물이 방출되는 광의 광자의 대부분을 흡입하는 것을 보장하기 위해 반사 재료를 가질 수 있다. 이러한 구성은 성장 광에 의해 제공되는 에너지의 광합성 포텐셜을 최대화할 수 있다. 보다 구체적으로, 내부 영역을 향하는 패널들의 표면들은 그 위에 고광택 백색 또는 반사성 재료를 가질 수 있다. 백색 또는 반사성 재료는 하우징 조립체(204) 내의 식물의 잎에 착지하지 않는 임의의 광을 식물로 다시 반사시켜 낭비되는 광 에너지를 방지할 수 있다.

본 개시의 또 다른 양태에서, 내부(202)는 내부(202)의 습도 및 압력이 선택적으로 제어될 수 있도록 주변 환경으로부터 실질적으로 밀봉될 수 있다. 낮은 습도 환경은 광합성에 필요한 기체 교환을 위해 개방되어야 하는 기공을 건조시킴으로써 식물 성장을 방해할 수 있다. 따라서, 본 발명의 일 양태는 내부(202)로의 해충의 진입을 방지하고 광합성을 위한 최적의 습도를 유지하는 이중 이점을 제공하기 위해 밀봉된, 양으로(positively) 가압된 내부(202)를 활용한다. 다시 말해서, 내부(202)의 습도 및/또는 압력은 그 내부의 최적의 식물 성장 조건을 보장하기 위해 선택적으로 제어될 수 있다. 또한, 향상된 성장 조건을 제공하기 위해 내부의 CO2 수준이 모니터링되고 수정될 수 있다.

본 발명의 일 양태에서, 도어(118)는 도어(118)가 폐쇄 위치에 있지 않을 때를 식별하도록 위치된 도어 스위치(302)를 가질 수 있다. 도어 스위치(302)는 리드 스위치 또는 도어(118)의 위치를 식별할 수 있는 임의의 다른 유형의 센서일 수 있다. 본 개시의 하나의 비-배타적인 예에서, 도어 스위치(302)는 도어가 폐쇄 위치에 있지 않을 때를 식별하기 위해 컨트롤러(726)와 통신할 수 있다. 또한, 컨트롤러(726)는, 도어(118)가 더 이상 폐쇄 위치에 있지 않을 때, 광원(304)을 디밍(dimming)하거나, 펌프, 밸브, 모터, 또는 임의의 다른 구성요소를 차단(shutting off)하는 것과 같은 응답을 구현할 수 있다. 또한, 시스템은 장치의 소유자 또는 조작자의 일주기 리듬을 방해하지 않도록, 하늘에서 태양 회전의 자연광 강도 곡선과 더 밀접하게 유사하도록 광 휘도를 감소시키거나 증가시킬 수 있다. 도어를 통한 광 투명성을 부분적으로 또는 전체적으로 제한하여 광 오염을 최소화하기 위한 자동-틴팅 유리(auto-tinting glass), 블라인드, 또는 다른 수단이 또한 있을 수 있다.

마찬가지로, 서랍(120)은 도 1의 폐쇄 위치와 개방 위치 사이에서 이동가능할 수 있다. 보다 구체적으로, 서랍(120)은 폐쇄 위치와 개방 위치 사이에서 서랍 축선(124)을 따라 축선방향으로 이동할 수 있다. 서랍 스위치(306)는 또한 식물 성장 장치(100)에 결합될 수 있고, 서랍(120)이 폐쇄 위치에 있지 않을 때를 식별하기 위해 컨트롤러(726)와 통신할 수 있다. 또한, 컨트롤러(726)는, 서랍(120)이 더 이상 폐쇄 위치에 있지 않을 때, 펌프 유동을 제한하는 것과 같은 응답 또는 다른 기능을 구현할 수 있다.

서랍(120)은, 서랍(120)이 폐쇄 위치로부터 개방 위치로 이동하는 것을 선택적으로 제한하도록 위치된 솔레노이드 잠금 핀, 전자기 스위치, 또는 다른 기계적 장치와 같은 잠금 메커니즘(308)을 더 가질 수 있다. 컨트롤러(726)는, 유체 유동이 식물 성장 장치(100) 내에서 구현되고 있다고 컨트롤러(726)가 결정할 때, 서랍(120)이 개방 위치로 이동하는 것을 제한하기 위해 잠금 메커니즘(308)과 통신할 수 있다. 본 명세서에 더욱 상세하게 설명되는 바와 같이, 서랍(120)은 그 내부에 위치된 저장소(310)에 대한 액세스를 제공할 수 있다. 저장소(310)는 식물 성장 장치(100)를 통해 분배된 유체를 포획하고 수용하도록 크기가 정해질 수 있다. 서랍(120)이 개방 위치에 있을 때, 저장소(310)는 더 이상 식물 하우징 조립체(204)로부터 드레인되는 유체를 적절하게 포획하도록 위치되지 않을 수 있다. 따라서, 본 개시의 하나의 비-배타적인 예에서, 컨트롤러(726)는 식물 하우징 조립체(204)가 그로부터 저장소(310) 내로 유체를 드레인하기에 충분한 시간을 가질 때까지 잠금 메커니즘(308)을 잠금 위치에 유지할 수 있다.

서랍(120)은 내부(202) 아래의 제2 영역의 일부일 수 있다. 제2 영역은 팬(210)을 통해 내부로 공기를 복귀시키기 전에 가열된 공기를 냉각시키기 위해 저장소(310) 위로 공기를 재순환시킬 수 있다. 이러한 구성에서, 내부(202)로부터 송풍되는 공기는 제2 영역의 구성요소를 위한 건조기로서 작용한다. 다시 말해서, 제2 영역 내의 공기 흐름 패턴은, 공기가 저장소(310)를 통과할 때 바닥 영역을 건조하게 유지하고 및/또는 공기를 냉각시키기 위해 일반적으로 후방 팬으로부터 전방 팬으로 이루어질 수 있다. 이들 팬들은 성장 챔버로의 팬 입구 및/또는 출구 상에 필터를 가질 수 있다. 팬 필터들은 교체가능할 수 있고, 환경을 위생적으로 유지하기 위해 공기 흐름으로부터 습기, 악취, 및 미생물을 제거하기 위해 활성탄, 건조제들, 또는 다른 반응성 인풋들을 가질 수 있다. 또한, 출구 팬 필터는 배출 공기로부터 습기를 제거하여 더욱 건조하게 만들 수 있고, 저장소 위에서 물을 더 빠르게 증발시키고, 증발을 통해 더 차가운 시스템을 초래할 수 있다. 본 개시의 일 실시형태는 이러한 습기를 저장소로 다시 회수하고 시스템을 냉각시켜 유지하기 위해 물을 응축시키는 냉각된 코일을 출구 팬에 적용한다. 더 낮은 온도를 유지하는 것은 식물 성장 장치(100)에서 조류 또는 다른 병원균 발생을 방지할 수 있다.

서랍(120) 옆에는 입력부(128)가 있을 수 있다. 입력부(128)는 버튼, 터치 스크린, 또는 사용자가 컨트롤러(726)에 명령을 제공할 수 있게 하는 임의의 다른 사용자 선택가능 장치일 수 있다. 하나의 비-배타적인 예에서, 입력부(128)는 버튼일 수 있고, 사용자는 식물 성장 장치(100)를 리셋하거나 그렇지 않으면 파워 다운하기 위해 미리 설정된 시간 제한 동안 버튼을 누름 및/또는 유지할 수 있다. 입력부(128)가 서랍(120) 옆에 도시되어 있지만, 입력부(128)를 위한 다른 위치들이 또한 본 명세서에서 고려된다. 예를 들어, 입력부(128)는 식물 성장 장치(100)의 임의의 패널에 결합될 수 있다. 또한, 입력부(128)는 입력부(128)에 접근하기 위해 서랍(120)이 개방되어야 하는 내부에 위치될 수 있다. 또한, 입력부(128)는 임의의 소망하는 사용자 선호도를 컨트롤러(726)에 전달할 수 있으며, 제공된 예는 완전한 것으로 의도되지 않는다.

상기 저장소(310)는 서랍 팬(drawer pan)(602)에 얹혀져 개폐위치 사이에서 이동될 수 있다. 본 개시의 일 양태에서, 서랍 팬(602)은 실질적으로 유체 기밀 저장소 자체일 수 있다. 보다 구체적으로, 서랍 팬(602)은 저장소(310)가 배치될 수 있는 유체 기밀 서브-저장소를 생성하는 베이스 부분 및 주위 측면 부분을 가질 수 있다. 이러한 구성에서, 서랍 팬(602)은 저장소(310)가 그 안에 위치되지 않지만 유체가 식물 하우징 조립체(204)로부터 떨어지거나 또는 흐를 때 일정 체적의 유체를 포획하고 수용할 수 있다.

서랍 팬(602)은 하나 이상의 슬라이더(604)를 통해 서랍 축선(124)을 따라 식물 성장 장치(100)에 슬라이딩 가능하게 결합될 수 있다. 슬라이더(604)는 서랍 팬(602)이 개방 위치와 폐쇄 위치 사이에서 서랍 축선(124)을 따라 축선방향으로 이동하는 것을 허용하도록 위치될 수 있다. 또한, 본 개시의 일 양태에서, 슬라이더(604)들은 푸시-투-오픈(push-to-open) 특징부를 가질 수도 있다. 푸시-투-오픈 특징부는 사용자가 서랍 팬(602)을, 나아가서 저장소가 서랍 팬 위에 위치되어 있다면 저장소(310)를, 개방 방향(126)으로 서랍(120)을 가압함으로써 폐쇄 위치로부터 개방 위치로 이행시킬 수 있게 한다. 일단 서랍(120)이 개방 방향(126)으로 이동되면, 슬라이더(604)는 추가의 사용자 접촉 없이 부분적으로 또는 완전히 개방된 위치로 서랍(120)을 자동으로 이행시킬 수 있다.

저장소(310)는 또한 저장소(310)의 측벽부 위로 유체 스플래싱(splashing)을 최소화하도록 구성된 테이퍼진 상부 립(tapered upper lip)을 가질 수 있다. 테이퍼진 상부 립은 측벽부 위 대신에 저장소(310)의 중심을 향해 측벽부 위로 이동하는 임의의 유체를 지향시키는 프로파일을 가질 수 있다. 테이퍼진 상부 립은 저장소(310)의 상부 에지에 결합되거나 그로부터 형성될 수 있고, 측벽부에 대해 출렁거릴 때 저장소를 빠져나가는 유체의 양을 실질적으로 최소화할 수 있다. 또한, 개스킷은 저장소(310)의 상부 에지와 테이퍼진 상부 립 사이에 위치될 수 있다. 개스킷은 실리콘, 고무, 또는 이들 두 구성요소 사이에 수밀 밀봉을 생성할 수 있는 임의의 다른 재료로 만들어질 수 있다. 저장소 개스킷에 대해 압축된 2개의 구성요소를 유지하기 위해, 다른 것들 중에서도, 너트 및 볼트, 스냅 핏 클램프(snap fit clamp), 또는 신축성 밴드 형태의 기계적 파스너가 스플래싱을 방지하도록 활용될 수 있다.

저장소 스플래싱을 추가로 감소시키기 위해, 저장소(310)는 하나 이상의 배플(baffles)을 가질 수 있다. 배플은 저장소(310)의 대향 단부에 도달하기 전에 직면해야 하는 물 유동과 면하는 표면의 수를 증가시킴으로써 스플래싱을 감소시키기 위해 저장소의 하나 이상의 표면 상에 있을 수 있다. 배플은 반대 방향으로 구부러진 단일 피스의 금속, 배플 볼, 또는 당업계에 공지된 임의의 다른 방법일 수 있다. 이제 도 3을 참조하면, 식물 성장 장치(100)는 내부(202)의 구성요소를 추가로 예시하기 위해 도어(118)가 제거된 상태로 도시되어 있다. 보다 구체적으로, 내부(202)는 (도어가 폐쇄될 때) 도어(118)의 내부 표면, 제1 측면 패널(104)의 내부 표면의 일부, 제2 측면 패널(106)의 내부 표면의 일부, 상부 패널(108)의 내부 표면, 및 베이스 플레이트(206)의 내부 표면에 의해 규정될 수 있다. 본 개시의 일 양태에서, 베이스 플레이트(206)는 식물 하우징 조립체(24)를 위한 하부 서포트를 형성할 수 있다. 베이스 플레이트(206)는 저장소(310)로부터 내부(202)를 적어도 부분적으로 분리하는 장벽으로서 기능할 수 있다. 따라서, 베이스 플레이트(206)는 각종 이물질 등이 식물 수확 조립체(204)로부터 떨어져서 저장소(310)의 유체 내에 위치되는 것을 실질적으로 제한할 수 있다.

본 발명의 일 양태에서, 베이스 플레이트(206)는 베이스 플레이트(206) 상에 임의의 유체가 있는지 여부를 결정하기 위해 그 위에 위치된 유체 센서(208)를 가질 수 있다. 식물 하우징 조립체(204)는 내부 통로(1202)를 통해 유체를 저장소(310)로 지향시키도록 구성될 수 있다. 그러나, 내부 통로(1202)가 막히거나 또는 차단되면, 유체는 내부 통로(1202)로부터 유동하여 베이스 플레이트(206) 상에 위치될 수 있다. 따라서, 유체 센서(208)는 유체가 베이스 플레이트(206) 상에 위치되었을 때를 식별하기 위해 컨트롤러(726)와 통신할 수 있다. 또한, 본 실시형태의 하나의 비-배타적인 예에서, 유체 유출 등을 방지하기 위해, 유체 센서(208)가 베이스 플레이트(206) 상의 유체를 식별할 때 컨트롤러(726)는 식물 하우징 조립체(204)의 내부 통로(1202)를 통한 유체 유동을 정지시킬 수 있다. 다른 실시형태에서, 베이스 플레이트는 임의의 유출된 물을 포착하여 전방을 향해 지향시킬 수 있어서, 이 문제는 사용자의 주의를 끌 수 있다.

본 발명의 일 양태에서, 베이스 플레이트(206)는 베이스 플레이트(206)가 중간 섹션을 향해 테이퍼링될 수 있도록 하나 이상의 굴곡부(212) 또는 그 내부에 규정되는 얕은 원뿔부를 가질 수도 있다. 굴곡부(212)를 통해 베이스 플레이트(206)를 테이퍼링함으로써, 그 위에 위치되게 되는 임의의 유체가 중간 섹션을 향해 유동할 수 있다. 또한, 중간 섹션은 유체가 내부(202)로부터 베이스 플레이트(206)를 통해 저장소(310)로 이행될 수 있게 하는 적어도 하나의 오리피스 등을 가질 수 있다. 이러한 배향으로, 베이스 플레이트(206)는 유체가 의도치 않게 내부 통로(1202)를 빠져나와 베이스 플레이트 위에 위치될 때 이 유체를 중간 섹션을 향해 지향시킬 수 있다.

베이스 플레이트(206)는 그 위에 위치된 적어도 하나의 송풍기 또는 팬(fan) 조립체(210)를 더 가질 수 있다. 팬 조립체(210)는 내부(202)와 주변 환경(116) 사이에서 공기흐름을 제공하기 위해 컨트롤러(726)에 의해 선택적으로 맞물릴 수 있다. 더 구체적으로, 하나 이상의 팬 조립체(210)는 내부(202) 내로의 공기흐름을 제공할 수 있는 한편, 하나 이상의 팬 조립체(210)는 내부(202) 밖으로 공기흐름을 배출할 수 있다.

본 발명의 일 양태에서, 각각의 팬 조립체(210)는 팬 조립체(210)와 내부 사이에 위치된 방충 스크린 등을 가질 수 있다. 방충 스크린은 임의의 곤충이 팬 조립체(210)를 통해 내부로 진입하여 그 내부에 위치된 식물을 손상시키는 것을 실질적으로 제한할 수 있다. 하나의 비-배타적인 예에서, 방충 스크린은 방충 스크린을 맞닥뜨리는 임의의 곤충을 죽이기 위해 통전될 수 있다. 팬 조립체(210)는 팬 조립체(210)를 위한 몇 가지 용도를 위해, 더 빳빳한 식물을 위한 팽압(turgor pressure)을 형성하거나, 수정을 필요로 하는 식물을 수분시키거나, 내부로부터 열을 제거하도록 식물을 뒤흔들 수 있다. 또 다른 실시형태에서, 필터는 습기, 바람직하지 않은 냄새를 제거하고, 및/또는 다른 것들 중에서도 병원균 또는 해충이 배양 챔버로 유입되는 것을 방지하도록 설계될 수 있다. 또한, 팬 필터들은 카트리지로서 교체되도록 제거 가능할 수 있다. 이러한 구성에서, 필터들은 가입 기반(subscription basis)으로 제공될 수 있다. 필터는 또 다른 맞춤(adapting) 기술들 중에서 스크류, 자기면, 나사형 인서트(threaded insert), 또는 마찰 끼워맞춤 프로파일(friction fit profile)과 같은 기계적 파스너를 통해 부착될 수 있다. 필터는 일단 배치되면 신속하게 붕괴될 수 있는 생분해성 또는 퇴비화 가능한 중합체로 구성될 수 있다. 또 다른 실시형태에서, 필터는 팬 위에 필터를 고정하기 위해 필터 프레임 내에 삽입되는 스크린을 포함할 수 있다. 본 개시의 다른 양태에서, 팬 조립체(210)의 팬은 광원(304) 상에 공기를 송풍하도록 위치될 수 있다. 더 구체적으로, 광원(304)은 내부(210) 내의 임의의 식물에 필요한 광을 제공할 수 있다. 광원(304)은 히트 싱크 등을 갖고 냉각을 필요로 하는 LED 광 조립체일 수 있다. LED들의 히트 싱크는 응축을 방지하기 위해 냉장고와 같은 기기 도어들에 대한 응축-방지 시스템으로서 루프(loop)에 열적으로 연결될 수 있다. 이러한 구성에서, 팬 조립체(210)의 팬은 광원(304)의 LED 광 조립체 위로 공기흐름을 지향시켜 LED 광을 냉각시킬 수 있다. 본 발명의 하나의 비-배타적인 예에서, 도어(118) 개구부의 양 측부에 위치되어, 광을 204 식물 하우징 조립체(204)를 향해 그리고 도어(118)로부터 멀리 지향시키는 광원(304)이 있을 수 있다. 이러한 구성에서, 광원(304)은 도어 개구부 밖으로 그리고 주변 영역 내로 광을 실질적으로 비추지 않을 수 있다.

본 명세서에서 논의되는 바와 같이, 팬 조립체(210)는 또한 내부(210)로부터 배기되는 하나 이상의 팬을 가질 수 있다. 내부(210)로부터 배기되는 공기는 바람직하지 않은 식물 수정 및 성장과 관련된 다양한 냄새를 운반할 수 있다. 따라서, 본 발명의 일 실시형태에서는, 팬 조립체(210)의 배기 팬에 냄새 중화 필터를 구비할 수 있다. 냄새 중화 필터는 냄새를 감소시키는 당업계에 공지된 임의의 필터일 수 있으며, 하나의 비-배타적인 예는 카본 필터이다.

이제 도 5를 참조하면, 식물 성장 장치(100)의 구성요소들을 도시하기 위해 많은 구성요소들이 제거된 하부 사시도(700)가 도시되어 있다. 하나의 비-배타적인 실시형태에서, 식물 성장 장치(100)의 유체는 모니터링될 수 있다. 더 구체적으로, 저장소(310) 내의 그리고 내부 통로(1202) 내로 분산된 유체의 체적 및 품질 양쪽 모두는 유체 조건들이 식물 성장에 최적인 것을 보장하기 위해 모니터링될 수 있다.

보다 구체적으로, 식물 성장 장치(100)는 유체를 저장소(310) 내에 위치된 유체 입구(704)로부터 내부 통로(1202) 내에 적어도 부분적으로 위치된 노즐(1302)로 지향시키는 유체 경로(702)를 가질 수 있다. 본 개시의 일 실시형태에서, 유체 시스템은, 몇 가지 비-배타적인 예를 들자면, 물 응축기(706), 네뷸라이저(nebulizer)(708), 유체 레벨 센서(710), 자외선(UV) 광 필터(712), 애노드 프로브(714), 펌프(716), 유량계(718), 또는 탈이온기(720)를 포함할 수 있다. 유체 시스템은 식물 하우징 조립체(204) 내에 위치된 임의의 식물의 뿌리에 적절한 부피 및 품질의 유체를 전달하도록 구성될 수 있다.

펌프(716)는 유체 경로(702)와 일렬로 위치된 고압 다이어프램 펌프일 수 있다. 펌프(716)는 유체를 내부 통로(1202)로 전달하기 위해 노즐(1302)과 대응하는 유체 유량 및 압력을 제공할 수 있다. 또한, 노즐(1302) 및 펌프(716)는 내부에 위치된 임의의 식물 뿌리에 실질적으로 해를 끼치지 않고 내부에 형성된 임의의 바이오필름을 분해하기에 충분한 속도로 유체의 미스트를 내부 통로(1202)에 전달하도록 구성될 수 있다. 하나의 비-배타적인 예에서, 노즐(1302)은 약 360도로 액체를 분산시킬 수 있어, 바이오필름이 내부 통로(1202)의 모든 표면으로부터 제거되는 것을 보장할 수 있다. 그러나, 다른 것들 중에서도 원심 임펠러 구동 펌프(centrifugal impeller driven pump)가 또한 사용될 수 있다.

또한, 노즐(1302)은 나사산 또는 이와 유사한 맞물림을 통해 유체 경로(702)에 제거 가능하게 결합될 수 있다. 이러한 구성에서, 노즐(1302)이 막히거나 잔류물로 차단되면, 사용자는 유체 경로(702)로부터 노즐(1302)을 제거하여 이 노즐(1302)을 세정할 수 있다. 또한, 노즐(들)은 스테인리스 스틸 등과 같은 실질적인 잔류물 축적을 제한하는 재료로 형성될 수 있다.

본 개시의 일 양태에서, 노즐(1302)은 상이한 높이의 하우징 조립체(204)들을 수용하기 위해 플랜트 축선(1204)을 따라 축선방향으로 재배치 가능할 수 있다. 예를 들어, 노즐(1302) 상의 위치결정은 임의의 수의 성장 링(growth rings)(1206)을 수용하기 위해 선택적으로 재배치 가능할 수 있다. 그러나, 세그먼트화된 링들로 분해되지 않는 일관된 도관 컬럼들이 또한 존재할 수 있거나, 또는 이는 다른 비-배타적인 실시형태에서 수직으로 고정된 컬럼 부분들일 수 있다. 보다 구체적으로, 노즐(1302)은 텔레스코픽(telescopic) 재배치를 제공하기 위해 서로 대응하는 직경들로 동심으로 고정된 일련의 튜브들을 갖는 도관 조립체에 결합될 수 있다. 도관 조립체는 일단 최적 길이가 설정되면 도관 조립체를 정지 위치에 선택적으로 고정하기 위해 단부에 나사식 칼라를 가질 수 있다. 이에 따라, 노즐(1302)은 상이한 길이를 수용하도록 선택적으로 재위치되거나 경사질 수 있다. 텔레스코픽 도관 조립체가 본 명세서에서 설명되지만, 다른 실시형태에서, 도관 조립체는 솔리드 고정물(solid fixture) 둘레에 감긴 가요성 물 도관을 갖는 중실형의 연장 파이프일 수 있다. 따라서, 노즐(1302)을 플랜트 축선(1204)을 따라 재배치 가능하도록 허용하기 위한 임의의 재배치가능 조립체가 본 명세서에서 고려된다.

고압 다이어프램 펌프가 본 명세서에 설명되지만, 본 개시는 임의의 유형의 유체 펌프를 활용하는 것을 고려한다. 그러나, 하나의 비-배타적인 예에서, 펌프(716)는 펌프(716)에 의해 유체에 부가되는 열의 양을 제한하도록 선택된다. 따라서, 상당한 양의 열을 부가하지 않고 유체 시스템에 적절한 유체 압력 및 유동을 제공할 수 있는 임의의 유체 펌프가 본 명세서에서 고려된다.

유량계(718) 또는 스위치는 또한 유체 경로(702)에 유체 결합될 수 있고, 유체 경로(702)를 통한 유체의 유량을 컨트롤러(726)에 전달하도록 구성될 수 있다. 유량계(718)는 당업계에 공지된 임의의 유형의 유량계일 수 있고, 컨트롤러(726)는 펌프(716)가 얼마나 효율적으로 수행되고 있는지를 식별하기 위해 유량계(718)를 모니터링할 수 있다. 보다 구체적으로, 일 실시형태에서, 펌프(716)가 노즐(1302)에 유체를 제공하도록 지시될 때 컨트롤러(726)는 유량계(718)를 모니터링할 수 있다. 컨트롤러(726)가 유체를 노즐(1302)에 제공하도록 펌프(716)에 지시하면, 컨트롤러(726)는 유체 시스템이 적절하게 기능하는 것을 보장하기 위해 유량계(718)로 유체 경로(702)를 통한 유체의 유량을 모니터링할 수 있다. 예를 들어, 컨트롤러(726)가 유체를 노즐(1302)에 제공하도록 펌프(716)에 지시하였지만, 이어서 유동 임계치보다 작은 유량을 유량계(718)로 식별하면, 컨트롤러(726)는 사용자에게 경고를 표시하거나 유체 시스템을 정지시킬 수 있다. 감소된 유량은 다른 것들 중에서도 막히거나 오작동하는 펌프(716)를 나타낼 수 있다.

본 개시의 일 양태에서, 유체 경로(702)는 후방 패널 조립체 내에 규정된 채널(804)을 통해 이동할 수도 있다. 보다 구체적으로, 상기 후방 패널(110)은 내부 패널과 그 사이에 절연체를 갖는 외부 패널로 형성될 수 있다. 유체 경로(702)는, 전기 시스템을 위한 전기 배선과 함께, 후방 패널(110)에 규정된 채널(804)을 따라 이동할 수 있다. 채널(804)은 내부 패널과 외부 패널 사이에 절연체가 추가되기 전에 채널(804)을 따라 플레이스홀더(placeholder)를 배치함으로써 형성될 수 있다. 그런 다음, 2개의 패널 사이에 절연체가 추가된 후에, 플레이스홀더는 제거되고 채널(804)이 노출된다. 유체 경로(702) 및 전기 배선은 이어서 내부 패널과 외부 패널 사이에서 후방 패널(110)을 따라 위치될 수 있다.

저장소(310)의 유체 레벨은 또한 저장소(310)가 적절한 부피의 유체를 담고 있는 것을 보장하기 위해 유체 레벨 센서(710)에 의해 모니터링될 수 있다. 하나의 비-배타적인 예에서, 유체 레벨 센서(710)는 그 안의 유체의 레벨을 식별하기 위해 저장소 위에 위치된 초음파 센서일 수 있다. 그러나, 다른 것들 중에서도 아날로그 부유 스위치, 카메라 또는 디지털 센서를 포함하는 임의의 유형의 유체 레벨 센서(710)가 또한 고려된다. 유체 레벨 센서(710)는 저장소(310)가 더 많은 유체를 필요로 할 때를 식별하기 위해 컨트롤러(726)와 통신할 수 있다. 컨트롤러(726)가 저장소(310)가 레벨이 낮다는 것을 식별할 때, 컨트롤러(726)는 공급원과 맞물려 저장소에 유체를 제공할 수 있다.

저장소(310)에 유체를 부가하기 위한 유체의 공급원은 임의의 유체 공급원일 수 있다. 하나의 비-배타적인 예에서, 유체의 공급원은 지역 물 시스템(local water system)에 결합되는 유체 라인일 수 있다. 하나의 비-배타적인 예에서, 솔레노이드 밸브(732)는 낮은 유체 레벨이 식별될 때 유체를 지역 물 시스템으로부터 저장소(310)로 선택적으로 제공할 수 있다. 대안적으로, 본 명세서에서 고려되는 일 실시형태는, 컨트롤러(726)가 물을 응축시키도록 명령할 때, 주변 대기로부터 물을 응축시켜 이를 저장소(310)로 지향시키도록 물 응축기(706)를 활용한다. 이러한 구성에서, 컨트롤러(726)가 유체 레벨 센서(710)를 통해 저장소(310)가 레벨이 낮다는 것을 식별할 때, 컨트롤러(726)는 물 응축기(706)와 맞물려 주변 대기로부터 물을 응축시켜 저장소(310)를 적절한 레벨로 채울 수 있다.

다른 실시형태에서, 장치는 하나 이상의 물질을 저장소(310) 내로 분배할 수 있다. 물질(들)은 분말; 압축된 디스크; 비료, 수경미생물 접종제, pH 촉매, 또는 위생 촉매와 같은 다른 펠릿화된 물품; 또는 기타 물질이나 물질의 혼합물일 수 있다. 분배 장치는 오거(auger), 솔레노이드 코인 슬롯, 회전 부분 분할기(rotary portion divider), 또는 일정 기간에 걸쳐 인가량을 조절할 수 있는 또 다른 장치와 같은 작동 메커니즘일 수 있다. 다른 실시형태에서, 이 분배 장치는 용액을 혼합하기 위해 물이 투여되는 혼합 저장소(mixing reservoir)일 수 있고, 그 후 이 장치는 혼합 용액을 저장소(310) 내로 분배한다. 다른 실시형태에서, 이 분배 장치는 성장 환경 또는 타워 포트(tower port)들 내에 배치된 작은 용해가능 컨테이너일 수 있다.

본 발명의 일 양태에서, 유체 시스템은 내부에 하나 이상의 유체 필터를 가질 수 있다. 보다 구체적으로, 식물 성장 장치(100)는 섭취하고자 하는 식용 식물을 재배하기 위해 특별히 이용될 수 있다. 따라서, 유체의 청결 및 위생이 유체 시스템에 의해 모니터링될 수 있다. 네뷸라이저(708)는 유체 내의 박테리아를 분해하도록 구체적으로 크기가 정해진 음파 등을 구현할 수 있다. 네뷸라이저(708)는 그 내부의 유체가 네뷸라이저(708)를 통과하게 하여 임의의 박테리아를 네뷸라이저(708)에 의해 생성된 음파에 노출시키도록 야기시키는 유체 시스템 내의 위치에 위치될 수 있다. 일 실시형태에서, 유체 필터는 서랍(120)의 개방 없이 에어로포닉 재배 챔버의 전방으로부터 교체될 수 있다.

UV 광(712)은 유체 시스템 내에 위치된 또 다른 유체 필터일 수 있다. UV 광(712)은 저장소(310) 위에 위치되어 저장소(310)의 유체 내용물을 UV 광에 노출시킬 수 있다. UV 광(712)은 저장소의 유체 내로 광을 방출하여 그 안에 위치된 바람직하지 않은 미생물들 또는 세균들을 파괴할 수 있다. 하나의 비-배타적인 예에서, UV 광(712)은 e-coli, 조류 등을 사멸시키기에 충분한 스펙트럼을 가질 수 있다. 본 개시의 일 양태에서, UV 광(712)은 몇몇 비-배타적인 예들을 제공하기 위해 UV-c, UV-A, 및/또는 UV-B와 같은 UV LED일 수 있다. UV LED를 활용하는 것은 UV t5 전구에 사용되는 수은 가스 충전식 튜브와 관련된 위험 없이 UV 광 필터링의 이점을 제공할 수 있다. UV 광(712)은 저장소(310) 위에 또는 그 안에 직접 위치될 수 있다. 또한, UV 광(712)은 하루에 걸친 물의 증발을 최소화하기 위해 듀티 사이클(duty cycle)로 작동될 수 있다.

유사하게, 애노드 프로브(714)들은 저장소(310)의 유체 내에 또는 유체 경로(702)를 따라 위치될 수 있어 그 안의 유체를 추가로 정화시킨다. 애노드 프로브(714)는 전류가 공급되면 물을 살균하도록 위치하는 은 및 구리 애노드 프로브를 포함할 수 있다. 은 및 구리 애노드 프로브(714)에 전류를 추가로 제공하는 것은 식물 성장 장치(100)의 유체 내의 레지오넬라 등과 같은 박테리아 발생을 방지할 수 있다.

몇몇 유체 세척 장치가 본 명세서에서 설명되지만, 본 개시는 유체 시스템에서 더 살균되고 위생적인 유체를 제공할 수 있는 임의의 유형의 유체 세척 시스템을 활용하는 것을 고려한다. 전술한 바와 같이, 식물 성장 장치(100)는 소비를 위한 식용 식물을 재배하는 데 종종 사용될 수 있다. 따라서, 유체 및 내부(202)는 본 명세서에 기술된 바와 같이 위생적이고 식품-안전 환경을 유지하도록 특별히 설계될 수 있다.

전력 공급부(724) 등은 식물 성장 장치(100)의 전기 시스템에 전력을 제공할 수 있다. 더 구체적으로, 전력 공급부(724)는 전기 시스템에 전력을 제공하기 위해 전력 공급부, 태양 전지판, 또는 임의의 다른 알려진 전력 공급부에 전기적으로 결합되도록 구성될 수 있다. 하나의 비-배타적인 예에서, 전력 공급부(724)는 배터리(722) 또는 다른 에너지 저장 디바이스에 전기적으로 결합될 수 있어, 이에 의해 전력 공급부(724)가 전원에 결합되지 않았을 때에도 전력이 전기 시스템에 제공될 수 있게 한다. 배터리(722)는 전력 공급부(724)가 전원에 결합될 때 충전될 수 있고, 배터리(722)의 저장된 전력은 전력 공급부(724)가 더 이상 전원에 연결되지 않을 때 활용될 수 있다.

전기 시스템은 전기 시스템의 몇 가지 비-배타적인 구성요소들을 지정하기 위해 물 응축기(706), 네뷸라이저(708), 유체 레벨 센서(710), UV 광(712), 애노드 프로브(714), 펌프(716), 유량계(718), 탈이온기(720), 광원(304), 모터 드라이브, 및 카메라(214)에 전력을 제공할 수 있다. 또한, 컨트롤러(726)는 효율적이고 풍부한 식물 성장에 도움이 되는 내부(202)를 생성하기 위해 전기 시스템의 구성요소들에 선택적으로 전력을 공급할 수 있다.

컨트롤러(726)는 또한 식물 하우징 조립체(204)에 결합된 식물 모터(728)와 통신할 수 있다. 컨트롤러(726)는, 식물 하우징 조립체(204)를 식물 축선(1204)을 중심으로 회전시켜 식물을 광원(304)에 노출되도록 이행시키기 위해, 식물 모터(728)에 선택적으로 전력을 공급할 수 있다. 다른 실시형태에서, 식물 하우징 조립체(204)는 전기 없이, 예를 들어 풍력 터빈 또는 다른 장치로 직접 회전될 수 있다. 또한, 본 발명의 일 양태에서, 식물 센서(730)는 식물 하우징 조립체(204)의 회전을 식별하도록 위치될 수 있다. 더 구체적으로, 식물 센서(730)는 캠형 회전 디스크에 인접하게 위치되는 리드 스위치일 수 있다. 캠형 회전 디스크는 식물 하우징 조립체(204)가 미리 정해진 양만큼 회전한 것을 컨트롤러(726)와 통신하기 위해 식물 센서(730)와 상호작용하는 오목부를 가질 수 있다. 하나의 비-배타적인 실시형태에서, 컨트롤러(726)는 식물 센서(730)에 의해 식별되는 바와 같은 식물 걸이 조립체(204)의 회전 위치에 응답하여 식물 하우징 조립체(204)의 사진 또는 비디오를 촬영하고 저장하거나 전송하기 위해 카메라(214)를 이용할 수 있다.

또 다른 실시형태에서, 식물 하우징 조립체(204) 내의 자석은 조립체(204)의 회전 배향을 식별하기 위해 베이스 플레이트(206)에 결합된 센서를 통과할 수 있다. 다른 실시형태에서, 식물 센서(730)는 회전을 식별하기 위해 대응하는 표면 상의 함몰된 공동부와 접촉하게 될 때 밀어올려지는 기계적 스위치일 수 있다. 또 다른 실시형태는 조립체(204) 상의 특정 컬러 또는 반사 재료를 보는 포토 센서를 이용할 수 있다. 이 실시형태의 일 양태에서, 카메라(214)는 회전을 결정하기 위해 조립체(204) 상의 특정 컬러 또는 특징부를 식별할 수 있다. 또 다른 실시형태에서, 센서(730)는, 다른 광학 센서들 중에서, 회전을 식별하기 위해 대응하는 표면 상의 함몰된 공동부에서의 거리 변화를 측정할 수 있는 레이저일 수 있다. 유사하게, 센서(730)는 회전을 식별하기 위해 대응하는 표면 상의 함몰된 공동부 내의 거리를 측정할 수 있는 소나 센서일 수 있다. 센서(730)는 또한 기계적 스위치가 회전함에 따라 이를 스위칭하는 물리적 돌출부를 식별할 수 있다. 또한, 센서(730)는 로터리 인코더(rotary encoder)일 수 있다. 또 다른 실시형태에서, 조립체의 회전은 스테퍼 모터로부터 스텝들을 카운팅하고, 다른 고려사항들 중에서 벨트 구동 또는 직접 구동 모터를 포함하지만 이에 제한되지 않는, 샤프트를 회전시키기 위한 알려진 기어비 또는 다른 수단에 기초하여 회전을 결정하기 위한 소프트웨어 알고리즘을 이용함으로써 결정될 수 있다.

본 발명의 일 양태에서, 무게 팁(weighted tip)(1102)이 유체 입구(704)에 도시되어 있다. 무게 팁(1102)은, 무게된 팁(1102)이 그 아래에 위치될 때 저장소(310)의 바닥 부분을 따라 위치되도록 하기에 충분히 무거운 재료로 형성될 수 있다. 이러한 구성에서, 무게 팁(1102)은 유체 입구(704)가 저장소(310) 내의 임의의 유체에 잠긴 채로 유지되어 공기가 유체 경로(702) 내로 도입되는 것을 실질적으로 제한하는 것을 보장할 수 있다. 또한, 유체 입구(704) 및 무게 팁(1102)은 서랍(120)이 개방 및 폐쇄될 때 저장소(310) 내로 그리고 저장소 밖으로 용이하게 이행되도록 위치될 수 있다. 대안적으로, 저장소(310)의 바닥으로부터 유체를 지속적으로 끌어당기기 위해 벌크헤드 피팅부(bulkhead fitting)가 체크 밸브에 결합될 수 있다. 체크 밸브는 저장소(310)가 서랍(120)으로부터 제거될 때 저장소(310)가 벌크헤드 피팅부로부터 누출되는 것을 방지할 수 있다

이제 도 9를 참조하면, 식물 하우징 조립체(204)의 일부분의 절반 단면도가 도시되어 있다. 식물 하우징 조립체(204)는 내부 통로(1202)를 형성하도록 서로 결합된 복수의 성장 링(1206)들을 포함할 수 있다. 또한, 성장 링(1206)들은 식물 축선(1204)을 중심으로 식물 성장 장치(100)에 회전 가능하게 결합될 수 있다. 이러한 구성에서, 그로밋(grommet)(1208) 등이 상부 커버(1210)의 상부 관통-구멍 주위에 위치될 수 있다. 그로밋(1208)은 상부 커버(1210)가 식물 축선(1204)을 중심으로 회전할 수 있게 허용하면서 유체 등이 상부 관통-구멍을 빠져나가는 것을 실질적으로 제한할 수 있다.

하부 부분(1212)은 최하부 성장 링(1206)에 결합될 수 있고 식물 하우징 조립체(204)를 회전시키기 위해 식물 모터(728)에 의해 조작되도록 구성될 수 있다. 더 구체적으로, 바닥 부분은 내부 통로(1202)로부터 저장소(310)로 유체를 드레인하기 위한 위치를 제공하기 위해 식물 축선(204)을 따라 연장되는 드레인 부재(1802)(도 9)를 가질 수 있다. 본 개시의 일 양태에서, 커버(1812)는 저장소(310)에 도입되는 유체 유동을 조작하기 위해 드레인 부재(1802) 위에 위치될 수 있다. 커버(1812)는 출구 크기를 감소시켜 하부 부분(1212)을 통과하는 유체의 유체 유동 패턴을 변경하도록 깔때기와 같이 작용할 수 있다. 커버(1812)는 유체가 하부 부분(1212)으로부터 저장소로 유입됨으로서 발생되는 스플래싱을 감소시키도록 구성될 수 있다.

이제 도 11b를 참조하면, 드레인 부재(1802)의 다른 실시형태가 도시되어 있다. 도 11b의 실시형태에서, 내부 통로(1202)와 저장소(310) 사이의 유동 경로 내에 스커트 시일(skirt seal)이 위치될 수 있다. 더 구체적으로, 스커트 시일은 저장소(310)로부터 물이 튀는 것을 방지하도록 위치된 가요성 재료일 수 있다. 스커트 시일은 고체 물질이 스커트 시일을 지나 자유롭게 미끄러지도록 하면서 저장소(310)로부터의 스플래싱을 여전히 방지하도록 충분히 변형 가능할 수 있다. 또한, 스커트 시일은 해충 등이 드레인 부재(1802)를 통해 내부 통로(1202)로 진입하는 것을 실질적으로 방지할 수 있다. 상기 스커트 시일은 또한 충분한 수압이 가해지면 탄성 변형되고 물이 통과된 후 원래의 형상으로 회복될 수 있다. 스커트 시일은 강성 아암에 의해 플랜트 축선(1204)과 동심으로 유지되는 중심 서포트 주위에 결합될 수 있다. 이러한 구성에서, 스커트 시일은 중심 서포트에 결합 가능하고 플랜트 축선(1204)과 정렬된 상태로 유지된다. 따라서, 스커트 시일은 실질적으로 유체 및 이물질이 내부 통로(1202) 밖으로 통과하도록 허용하지만, 유체 또는 이물질이 드레인 부재(1802)를 통해 유체 통로(1202)로 진입하는 것을 방지하는 일방향 밸브로서 작용한다. 이는 또한 저장소(310) 상의 광의 노출을 최소화하기 위해 광 밀폐 밀봉(light tight seal)을 유지하며, 이는 그 내부에서 바람직하지 않은 조류가 성장할 가능성을 감소시킨다. 스커트는 저장소 용기의 벽의 상부 아래로 연장되면서 물을 그 중심 수직 축선으로 지향시키기 위한 원추형 나선일 수도 있다. 이러한 가요성 풀트루젼(pultrusion)은 서랍이 개방되고 폐쇄될 때 저장소 용기 위에서 단순히 접혀서 저장소에 대한 일관된 유체 복귀를 보장할 수 있다.

하부 부분(1212)은 또한 드레인 부재(1802) 위에 위치된 스트레이너(strainer)(902) 등을 가질 수 있다. 스트레이너(902)는 드레인 부재를 실질적으로 커버하고 유체가 내부 통로(1202)로부터 드레인 부재(1802)를 통해 드레인 부재 내로 통과하도록 하는 크기를 가질 수 있다. 그러나, 스트레이너(902)는 식물 재료가 거기를 통과하는 것을 실질적으로 제한하도록 크기가 정해질 수 있다. 이러한 구성에서, 스트레이너(902)는, 유체가 드레인 부재를 통해 연속적으로 흐르도록 하면서, 뿌리와 같은 식물 재료 축적이 드레인 부재(1802)를 차단하는 것을 방지할 수 있다. 하나의 비-제한적인 예에서, 스트레이너(902)는 드레인 부재(1802)로부터 멀리 연장되는 돔-형, 피라미드-형 또는 콘-형 형상을 가질 수 있다. 또한, 스트레이너(902)는 유체를 통과시키지만 실질적인 식물 물질은 통과시키지 않는 크기의 복수의 개구부를 가질 수 있다.

본 개시의 일 양태에서, 마찰 감소 메커니즘(1214)은 하부 부분(1212)과 베이스 플레이트(206) 사이에서 하부 부분(1212)에 결합될 수 있다. 마찰 감소 기구(1214)는 플랜트 하우징 조립체(204)가 플랜트 축선(1204)을 중심으로 용이하게 회전할 수 있게 하기 위해 마찰을 감소시키는 임의의 메커니즘일 수 있다. 보다 구체적으로, 마찰 저감 기구(1214)는 하나의 비-배타적인 예에서 나일론 부싱 등일 수 있다. 또한, 다른 비-배타적인 예에서, 마찰 감소 메커니즘(1214)은 슬루 베어링(slew bearing) 등일 수 있다. 또 다른 실시형태에서, 하부 부분(1212)은 유체 내에서 부유되어 있을 수 있고 그 안에서 회전할 수 있다. 또 다른 실시형태에서, 마찰 감소 메커니즘(1214)은 자기 베어링일 수 있다. 따라서, 임의의 공지된 유형의 마찰 감소 메커니즘이 하부 부분(1212)과 베이스 플레이트(206) 사이에서 활용되는 것으로 본 명세서에서 고려된다.

이제 도 12를 참조하면, 하부 부분(1212)이 하부측 사시도에 도시되어 있다. 하부측은 유체를 저장소(310)로 지향시키기 위한 그리고 식물 축선(1204)을 중심으로 식물 하우징 조립체(204)를 회전시키도록 제공되기 위한 크기를 갖는 드레인 부재(1802)를 가질 수 있다. 도 12의 실시형태에서, 하부 부분(1212)은 식물 축선(1204) 주위에 고정되거나 내부에 매립된 기어(1804)를 가질 수 있다. 기어(1804)는 플랜트 모터(728)에 결합된 플랜트 모터 기어(1104)와 맞물리도록 크기가 정해질 수 있고, 이에 의해 플랜트 모터(728)가 기어(1804)와 상호작용함으로써 플랜트 하우징 조립체(204)를 회전시킬 수 있게 한다.

도 12에 도시된 하부 부분(1212)의 다른 양태에서, 링(1806)은 식물 축선(1204) 주위에서 규정될 수 있다. 링(1806)은 하부 부분(1212)의 바닥 표면(1808)으로부터 실질적으로 원형인 연장부일 수 있다. 또한, 링(1806)은 식물 모터 기어의 직경보다 약간 더 큰 링 거리(1810)만큼 매립식 기어(1804)로부터 반경방향으로 이격될 수 있다. 이러한 구성에서, 플랜트 모터 기어는 기어(1804)와 링(1806) 사이에 규정된 하부 부분(1212)의 환형 채널에 위치될 수 있다. 링(1806)은 플랜트 모터(728)가 플랜트 하우징 조립체(204)를 회전시킴에 따라 이물질 등이 기어(1804)와 플랜트 모터 기어 사이에 위치되는 것을 실질적으로 방지할 수 있다.

다른 비-배타적인 예에서, 하부 부분(1212)은 바닥 표면으로부터 연장되는 나선형 돌출부(spiraled extrusion)를 가질 수 있다. 나선형 돌출부는 그 위에 규정되어 솔레노이드와 상호작용하도록 구성된 접촉 지점을 가질 수 있다. 솔레노이드는 식물 모터(728)를 대체할 수 있고, 나선형 돌출부의 접촉 지점을 가압함으로써 하부 부분(1212)을 회전시킬 수 있다. 다시 말해서, 솔레노이드는 나선형 돌출부와 접촉하고 각각의 사이클로 식물 하우징 조립체(204)를 회전시키기 위해 순환 패턴(cyclic pattern) 상에서 연장 및 수축될 수 있다.

또한, 또 다른 실시형태에서, 식물 하우징 조립체(204)는 풍력 터빈에 기계적으로 결합될 수 있다. 이러한 구성에서, 풍력 터빈은 바람이 작용할 때 회전할 수 있다. 또한, 풍력 터빈의 회전은 하나 이상의 링크 및 기어 조립체를 통해 식물 하우징 조립체(204)를 회전시키도록 병진될 수 있다.

최하부 성장 링(2102)은 하부 부분(1212)의 외벽의 반경방향 내측에 있는 중첩 섹션(중첩 섹션(2104)과 유사함)을 가짐으로써 하부 부분(1212)에 결합될 수 있다. 또한, 각각의 성장 링(1206)은 유사한 크기의 중첩 섹션(2104)을 가질 수 있어, 이에 의해 임의의 성장 링(1206)이 하부 부분(1212)에 결합될 수 있게 한다. 또한, 하부 부분(1212)은 성장 링(1206)들의 탭들에 대응하도록 그 안에 규정되는 노치들을 가질 수 있고, 이에 의해 그 안에 적절히 위치될 때 인접한 성장 링(1206)을 하부 부분(1212)에 회전가능하게 결합시킨다.

식물 축선(1204)을 따라 인접한 성장 링(2106)으로부터 축선방향으로 떨어져 이격된 성장 링(2106)이 도 13에 도시되어 있다. 각각의 성장 링(1206)은 인접한 성장 링(2106)의 상부 부분 상의 노치(2110)에 대응하도록 크기가 정해지는 바닥 부분을 따라 규정되는 적어도 하나의 탭(2108)을 가질 수 있다. 탭(2108)은 중첩 섹션이 인접한 성장 링(2106) 내에 위치될 때 인접한 성장 링의 노치(2110) 내로 적어도 부분적으로 연장될 수 있다. 중첩 구역(2104)은 인접한 성장 링(2106)이 식물 축선(1204)과 동축으로 유지되는 것을 보장하기 위해 그 안에 위치될 때 인접 성장 링(2106)의 정렬 표면(2112)과 접촉할 수 있다. 이것은 또한 핀 및 홀 연결, 나사식 스크류 연결, 또는 이들 링을 함께 고정시키는 다른 방법일 수 있다.

또한, 인접한 성장 링(2106)들이 서로 적절하게 결합될 때, 탭(2108)들은 인접한 성장 링(2106)들을 서로 실질적으로 회전가능하게 결합하기 위해 대응하는 노치(2110)들 내에 적어도 부분적으로 위치될 수 있다. 다시 말해서, 인접한 성장 링(2106)들이 서로 적절하게 결합될 때, 중첩 섹션(2104)과 정렬 표면(2112) 사이의 접촉은 성장 링(2106)들의 동축 정렬을 유지할 수 있는 한편, 탭(2108)들과 노치(2110)들 사이의 접촉은 성장 링들을 서로 회전가능하게 결합할 수 있다.

유사하게, 중첩 섹션(2104)은 노즐(1302)에 의해 분산된 임의의 유체가 하부 부분(1212)의 드레인 부재(1802)에 도달할 때까지 이 유체가 내부 통로(1202) 내에 유지되는 것을 보장할 수 있다. 본 발명의 일 양태에서, 중첩 섹션은 반경방향 내측으로 연장되는 바닥 립(bottom lip)(1506)을 가질 수 있다. 바닥 립(1506)은 추가로 유체를 식물 축선(1204)을 향해 지향시킴으로써 유체가 내부 통로(1202)를 빠져나가는 것을 방지할 수 있다. 다시 말해서, 성장 링(1206)들은 서로 중첩되어, 내부 통로(1202)에 분산된 유체가 자연적으로 바닥 부분으로 유동한 후 저장소(310) 내로 유동할 것이다.

본 발명의 다른 양태에서, 개스킷(1304) 등은 인접한 성장 링(2106)들이 서로 적절하게 결합되는 것을 추가로 보장하기 위해 중첩 섹션(2104) 주위에 위치될 수 있다. 개스킷(1304)은 실질적으로 원통형일 수 있고, 중첩 섹션(2104)과 정렬 표면(2112) 사이에 위치될 수 있다. 개스킷(1304)은 실리콘 등의 재질로 형성될 수 있다. 또한, 개스킷(1304)은 이 개스킷(1304)이 내부 통로를 따라 살균 환경을 유지하는 것을 보장하기 위해 항균성일 수 있다.

이제 도 21 내지 25를 참조하여, 성장 링(1206)들의 형태가 더 상세히 설명된다. 보다 구체적으로, 각각의 성장 링(1206)의 최상부 부분은 정렬 표면(2112)에 의해 규정되는 제1 내경(2502)을 가질 수 있다. 제1 내경(2502)은 중첩 섹션(2104)의 제2 외경(2504)과 대략 동일할 수 있다. 이러한 배향에서, 인접한 성장 링(1206)들은 본 명세서에 설명된 바와 같이 서로 결합될 수 있다. 또한, 정렬 표면(2112)은 중첩 섹션(2104)과의 접촉에 응답하여 플랜트 축선(1204)으로부터 반경방향으로 멀리 탄성 변형되도록 구성될 수 있다. 따라서, 중첩 섹션(2104)은 정렬 표면(2112) 내로 가압될 수 있고, 이에 의해 정렬 표면(2112)이 식물 축선(1204)으로부터 반경방향으로 팽창되게 하고, 이에 의해 성장 링(1206)을 서로 마찰 결합시킨다.

정렬 표면(2112)과 중첩 섹션(2104) 사이에 개스킷을 활용하는 실시형태에서, 제1 내경(2502) 및 제2 외경(2504)은 대응하는 크기를 가질 수 있다. 보다 구체적으로, 개스킷이 8분의 1인치 두께를 가지면, 2개의 직경(2502, 2504)은 그 사이에 약 8분의 1인치 개스킷이 끼워질 수 있게 하도록 크기가 정해질 수 있다.

또한, 각각의 성장 링(1206)은 그 안에 규정되는 단일 또는 복수의 식물 개구부(2202)를 가질 수 있다. 각각의 식물 개구부(2202)는 식물 포드의 적어도 일부를 적어도 부분적으로 내부 통로(1202) 내에 위치시키기 위해 내부에 식물 포드를 수용하도록 구성될 수 있다. 식물 개구부(2202)는 식물 축선(1204)으로부터 반경방향으로 확장되는 성장 링 벽(2204)의 부분으로부터 형상화될 수 있다. 보다 구체적으로, 각각의 식물 개구부는 플랜트 축선(1204)에 대해 식물 개구부 각도(2206)로 기울어진 축선(2208)을 규정하는 외부 프로파일을 갖는 반경방향 팽창부일 수 있다. 그러나, 다른 것들 중에서 성장 광 및 관개 용액에 대한 노출에 영향을 줄 수 있는 포드 배향(pod orientation)의 각도에 영향을 주는 많은 상이한 각도들이 본 명세서에서 고려된다. 따라서, 식물 개구부(2202)가 성장 링(1206)의 최상부 부분에 접근함에 따라, 식물 개구부(2202)는 식물 축선(1204)으로부터 반경 방향으로 더 멀리 연장될 수 있다. 이러한 배향에서, 식물 포드는 식물 개구부(2202) 내에 용이하게 위치되고 유지될 수 있다.

다시 말해서, 식물 개구부(2202)는 둘레를 따라 성장 링 벽(2204)에 의해 형성된 원형 물결-형 패턴으로 형성될 수 있다. 이러한 구성에서, 성장 링(1206)들은 사출 성형으로 형성될 수 있거나 다이(die)에서 스탬핑될 수 있다. 그러나, 임의의 다른 알려진 제조 공정이 또한 본 명세서에서 고려되고, 본 개시는 성장 링(1206)을 제조하는 임의의 알려진 방법을 고려한다.

각각의 식물 개구부(2202) 내에는 필터가 있을 수 있다. 이들 필터는 종자 포드(seed pods)들 내측에 있거나, 그 주위에 있거나, 또는 내부에 매립될 수 있다. 일 실시형태에서, 필터들은 종자 포드 외측의 물의 화학적 조성에 영향을 미치지 않고 수분이 종자 포드 루트 챔버(seed pod root chamber)에 진입하게 하는 반투과성 막들이다. 이들 필터는, 조류, 병원체 또는 기타 바람직하지 않은 것들과 같은 더 큰 것들을 배제하면서 양액의 투과성을 허용하기 위해, 종이, PLA 또는 기타 직조 또는 부직포 폴리머 메쉬, PVA(폴리비닐 알코올) 하이드로겔 기반 필름 등으로 구성될 수 있다. 추가적으로, 필터들은 개별 작물들에 대한 특정 뿌리 구역을 생성할 수 있다. 이러한 뿌리 구역은 상이한 작물 유형의 혼합-양식(poly-culture) 구성을 달성하기 위해 개별 식물 종에 대해 최적화된 작물학적 특성을 생성할 수 있다. 필터는 여과지로 구성되거나, 또는 식물계 고분자 및 섬유와 결합될 수 있다. 필터는 식물이 필터를 소모함에 따라 그리고 뿌리가 확장됨에 따라 식물의 수명 주기 전체에 걸쳐 생분해될 수 있다.

성장 투입물 - 예컨대 종자, 성장 배지, 비료, 살충제, 또는 이들 물질 및/또는 또 다른 투입물 또는 촉진제의 임의의 조합 - 은 이들 필터 내에 위치될 수 있다. 또한, 이들 투입물은 지속-방출(time-released)될 수 있다. 일 예에서, pH 완충제는 특정 환경 파라미터의 접촉에서 또는 그 동안 용해되는 반응성 중합체에 코팅될 수 있다. 보다 구체적으로, 산성 용액은 캡슐이 용해되도록 야기시키고 염기를 방출하여 종자 포드 뿌리 구역의 pH 값을 상승시키거나, 또는 이 방출은 전체 하이드로포닉(hydroponic) 챔버를 식물 배양을 위한 최적 수준으로 되돌릴 수 있다. 다른 예에서, 알칼리성 캡슐은 종자 포드 뿌리 구역 또는 전체 하이드로포닉 시스템의 pH 값이 너무 산성화되면 방출될 수 있다. 이들은 또한 종자 포드 내에의 다른 가능한 첨가제들 중에서, 성장 배지, 동물 퇴치제, 토양 증진제, 토양 풍부제(enricher), 비료, 골분(bone meal), 식물 성장 호르몬, 시나몬, 모래, 보조제, 수분 흡수제, 리보스(ribose), 또는 살충제를 포함할 수 있다.

이제 도 16을 참조하면, 층상 종자 포드(layered seed pod)의 개략도와 함께 종자 포드 조립체(seed pod assembly)(1600)의 하나의 비-배타적인 예가 도시되어 있다. 종자 포드 조립체(1600)는 조립체를 위한 구조적 기초를 제공하는 종자 포드(1606)를 가질 수 있다. 포드(1606)는 물, 영양소 등이 내부 영역(1602)에 접근할 수 있게 허용하면서 내부 영역(1620) 내의 내용물을 지지할 수 있는 구조 부재일 수 있다. 보다 구체적으로, 지지 세그먼트(1622)는 개방 단부로부터 베이스 단부로 연장될 수 있고, 이들 사이에 간격을 제공할 수 있다. 지지 세그먼트(1622)는 적어도 하나의 개구부(1624)를 제공하도록 이격되어, 여전히 물, 영양분 등이 적어도 하나의 개구부(1624)를 통해 내부 영역(1602)에 진입하게 하면서 내부 영역(1620)의 내용물을 적절하게 지지할 수 있도록 한다. 즉, 지지 세그먼트(1622)는 내부 영역(1620)을 완전히 둘러싸지 않는다.

물, 영양분 등이 내부 영역(1620)에 진입하는 것을 허용하기 위한 특정 구조(즉, 이격된 지지 세그먼트들)가 예시되지만, 또 다른 구조도 본 명세서에서 고려된다. 예를 들어, 지지 세그먼트(1622) 대신에, 내부 영역(1620)의 솔리드 벽은 물 및 영양분이 내부 영역(1620)으로 들어가는 것을 허용하도록 관통하는 구멍을 가질 수 있다. 대안적으로, 내부 영역의 벽들은 투과성 메쉬 재료 등으로 만들어질 수 있다. 따라서, 본 개시는 내부 영역(1620)의 내용물을 지지하고 물, 영양소 등이 내부 영역(1620)으로 들어가는 것을 허용할 내부 영역(1620)의 벽에 대한 임의의 구조물 사용을 고려한다.

종자 포드 조립체(1600)의 하나의 비-배타적인 제조 방법에서, 필터(1604)는 포드(1606)의 내부 영역(1620) 내로 배치되고 가압될 수 있다. 본 발명의 일 양태에서, 필터(1604)는 종이 기반, 직물, 직조 메시(woven mesh), PLA 부직 메시(nonwoven mesh), 또는 임의의 다른 유사한 재료일 수 있다. 다른 실시형태들은 필터(1604) 재료로서 물-불투과성인 선택적 수증기-투과성 필름(침투-기화 유형의 수증기-투과성 필름)을 구현할 수 있다. 필터에 대해 또한 고려되는 것은 비다공성 친수성 폴리비닐 알코올(PVA) 필름이다.

필터(1604)가 위치된 후에, 제1 특정 양 및 유형의 성장 배지(1608) 또는 다른 첨가제가 포드(1606) 내의 필터(1604)의 공동부 내로 삽입될 수 있다. 다음으로, 다른 잠재적인 첨가제 중에서 비료, pH 완충제, 미생물, 살충제, 보조제(adjuvants), 동물 퇴치제, 토양 증진제, 토양 풍부제, 골분, 식물 성장 호르몬, 시나몬, 모래, 수분 흡수제, 리보스, 미생물 접종제, 세제, 세정 용액, 식초, 과산화수소, 비누, 및 살진균제 중 임의의 하나 이상일 수 있는 첨가제 혼합물(1610) 또는 다른 성장 배지(1608)가 이 성장 배지(1608)에 인접한 포드(1606) 내의 필터의 공동부 내로 삽입될 수 있다. 다음 층으로, 제2 특정 양 및 유형의 성장 배지(1612)가 포드 내에 삽입될 수 있다. 식물 종자(1614)는 이어서 성장 배지(1612)의 마지막 층 상의 포드의 필터 공동부 내에 위치될 수 있다. 디스크 형상일 수 있는 단일 위치에 종자를 고정하는 폼(foam) 또는 다른 재료의 층인 종자 위치결정 부재(1626)가 있을 수 있다. 이러한 폼, 또는 층 위치를 고정시키는 다른 재료는 종자(들) 주위의 층의 아래에, 둘레에, 위에, 또는 임의의 조합으로 배치될 수 있다. 본 발명의 일 양태에서, 종자 위치결정 부재(1626)는 예상되는 종자 치수에 대응하는 크기를 갖는 중심 컷아웃(center cutout)을 갖춘 디스크 형상일 수 있다. 본 개시의 또 다른 양태에서, 종자 위치결정 부재(1626)는 하이드로겔 등을 함유할 수 있다.

식물 종자(1614)는 종자 위치결정 부재에 위치될 수 있고, 종자 위치결정 부재는 본 명세서에서 논의된 층 구성 중 하나로 내부 영역(1620)에 배치될 수 있다. 종자 위치결정 부재는 발아가 시작될 때까지 내부 영역 내의 소망하는 위치에 종자를 실질적으로 유지할 수 있다.

이어서, 제3 특정 양 및 유형의 성장 배지(1616)가 포드의 필터 공동부 내로 삽입될 수 있다. 본 명세서에서 고려되는 다른 실시형태들에서, 종자 포드는 성장 배지, 종자, 및/또는 첨가제의 다양한 조합의 하나 이상의 층일 수 있다. 다음으로, 종자 포드 내용물 모두는 종자 포드의 필터 공동부 내로 가볍게 압축될 수 있고, 뚜껑(1602)이 종자 포드(1606)의 상부에 밀봉되거나 결합될 수 있다. 마지막으로, 종자 포드(1606)는 포드를 주변 습도 조건으로부터 완전히 밀봉하기 위해 열 수축 또는 캡슐화 재료 랩(wrap)(1618)으로 랩핑될 수 있다. 랩(1618)은, 다른 잠재적인 특성들 중에서, 퇴비화 가능할 수 있고/있거나 수용성일 수 있다. 종자 포드 조립체(1600)는 예상되는 식물 크기에 기초하여 종자 포드의 적절한 위치를 식별하는 것을 돕기 위해 컬러 코드화될 수 있다.

하나의 고려되는 실시형태에서, 포드(1606)를 식재하기 전에 냉각될 수 있는 열 유지 매스(thermal retaining mass)를 제공하기 위해 소정 양의 재료가 포드(1606) 내에 추가된다. 이는 다른 것들 중에서 개선된 발아율을 제공할 수 있다. 열 유지 매스는 다른 물질 중에서 최대 열용량을 위해 빠르게 팽창하고 포화되게 되는 하이드로겔 기반 물질일 수 있다.

용어 "층(layer)"은 성장 포드(1606)의 내용물을 참조하여 본 명세서에서 사용된다. 그러나, 성장 배지(1610), 첨가제(1610), 및/또는 식물 종자(1614)는 평면 층으로 있지 않을 수 있다. 오히려, "층"의 내용물은 포드(1606)의 바닥과 같은 하부 표면의 윤곽에 의해 부분적으로 영향을 받을 수 있다. 또한, 성장 배지(1608) 및 첨가제(1610)와 같은 층은 종자 포드 조립체(1600)에 배치될 때 적어도 약간 혼합될 수 있다. 이와 같이, 용어 "층"은 하부 재료에 대한 대응하는 재료의 위치결정을 지칭하고, 많은 상이한 물리적 형태를 취할 수 있다.

본 개시의 다른 양태에서, 종자 포드 조립체(1600)의 필터(1604)는 접착제로 적용되거나, 또는 필터(1604)의 플라스틱 섬유를 갖는 재료가 알루미늄 뚜껑(1602)으로 밀봉된 포드(1606) 내로 용융되는 샌드위치-형 구성으로 알루미늄 뚜껑(1602)과 플라스틱 포드(1606) 사이에서 용융될 수 있다. 이러한 필터는 또한 진균 또는 조류 성장을 예방하기 위해 처리될 수 있다. 그러나, 이러한 뚜껑 재료는 또한 음파 용접(sonic welding), 고압, 또는 다른 방법을 통해 컵에 밀봉되는 종이, 폴리머, 또는 다른 재료일 수 있다.

뚜껑(1602)은, 접착 물질, 폴리머 및 컵에 용융시키기 위해 금속 뚜껑에 인가되는 열, 부품들을 융합시키기 위한 음파 용접, 또는 포드(1606)에 배리어를 부착시키기 위한 임의의 다른 방법으로 종자 포드(1606)에 부착될 수 있다. 뚜껑(1602)은 종자 포드 조립체(1600)의 내용물을 그늘지게 함으로써 성장 배지 상의 조류 성장을 감소시키는 것을 도울 수 있고, 뚜껑(1602)은 종자 포드 조립체(1600)가 더 높은 습도 레벨을 유지하는 것을 도울 수 있고, 뚜껑(1602)은 식물 종 명칭을 식별하는 것을 도울 수 있다. 사용자는 뚜껑(1602)을 천공하거나, 또는 제거 가능한 탭을 통해 뚜껑(1602)을 개방 상태로 당기도록 지시될 수 있다.

본 개시의 일 양태에서, 뚜껑(1602)은 실질적으로 중앙 오리피스(1630) 위에 당김 탭과 같은 덮개(1632)를 포함할 수 있다. 사용자는 종자 포드 조립체(1600) 배치 공정의 일부로서 종자 포드(1606)로부터 멀리 덮개(1632)의 탭을 잡아당기도록 지시될 수 있다. 그렇게 함으로써, 뚜껑(1602)은 당김 탭이 제거됨에 따라 종자 포드(1606)로부터 멀리 외측으로 변형될 수 있다. 이는 발아 식물이 오리피스(1630)를 통해 부분적으로 성장하는 것을 촉진하는 오리피스(1630) 주위의 뚜껑의 외향 테이퍼를 생성할 수 있다. 대안적으로, 뚜껑(1602)은 돔 형상을 가질 수 있거나, 또는 사용 중에 뚜껑(1602)의 오리피스(1630)를 통해 발아 식물을 지향시키기 위해 종자 포드(1606)로부터 멀리 볼록한 형상일 수 있다. 또한, 본 명세서에서 고려되는 일 실시형태에서, 덮개(1632)는 용해가능한 재료로 만들어지고, 오리피스(1630)는 뚜껑(1602)이 물에 노출될 때 노출될 수 있다.

핫 플레이트 프레스 공정, 열 및 압력 프레스, 또는 유도 전류가 다른 부착 방법들 중에서 포드(1606) 내로 뚜껑(1602)를 영구적으로 용융시키는데 사용될 수 있다. 뚜껑(1602)은 식별자(1628)로 식물 종을 식별할 수 있다. 식별자(1628)는 종자 포드 조립체(1600) 내의 식물 종자(1614)와 연관된 식물의 유형을 식별하도록 구성될 수 있다. 식별자(1628)는 종자 포드 조립체(1600) 내의 식물 종자(1614)의 유형을 식별하기 위해 임의의 공지된 방법을 이용할 수 있다. 일부 고려되는 예들로서, 식별자(1628)는 뚜껑(1602) 상에 인쇄될 수 있거나, 스티커를 통해 뚜껑(1602) 또는 포드 조립체(1600)의 다른 부분에 부착될 수 있거나, 및/또는 뚜껑(1602) 또는 포드 조립체(1600)의 다른 부분 상의 QR 코드 또는 바코드일 수 있다. 또 다른 실시형태에서, 식별자는 뚜껑(1602) 또는 종자 포드 조립체(1600)의 임의의 다른 부분 상의 형광 재료, 투과 파장 반사 재료, 또는 수동/능동 칩일 수 있다. 또한, 식별자(1628)는 뚜껑(1602) 또는 종자 포드 조립체(1600)의 다른 부분에 결합된 RFID 태그일 수 있다.

식별자(1628)는 사람, 카메라(214), 전용 RFID 수신기, 라이더(Lidar), 또는 임의의 다른 유사한 센서에 의해 검출가능할 수 있다. 각각의 종자 포드는 하나 이상의 핸들 또는 반경방향 탭(1708)을 가질 수 있다. 반경방향 탭(1708)은 사용자가 종자 포드 조립체(1600)를 더 쉽게 들어올리고 위치시킬 수 있게 하고, 종자 포드 조립체(1600)가 타워 내로 떨어지는 것을 방지할 수 있다. 뚜껑(1602)은 퇴비화 가능한 재료 또는 생분해성 재료로 구성될 수 있다.

뚜껑(1602)은 또한 식물 하우징 조립체(204)의 대응하는 색상과 연관되도록 의도된 별개의 색상을 가질 수 있다. 더 구체적으로, 각각의 성장 링(1206)은 식물 하우징 조립체(204) 상에 위치되는 순서와 연관된 특정 색상을 가질 수 있다. 성장 링(1206) 상의 색상은 그 특정 성장 링(1206)에 이상적으로 위치될 수 있는 식물의 크기를 식별할 수 있다. 예를 들어, 최하부 성장 링(1206)은 성장을 위한 공간을 허용하도록 더 큰 식물들과 연관된 색상을 가질 수 있는 한편, 최상부 성장 링(1206)은 더 작은 식물들과 연관된 색상을 가질 수 있다. 뚜껑(1602)은 성장 포드 조립체(1600)의 적절한 배치 위치를 사용자에게 식별하기 위해 성장 링(1602)의 색상에 대응하도록 유사하게 색상 코딩될 수 있다.

이제 도 17a 및 도 17b를 참조하면, 종자 포드(1700) 구조의 다른 실시형태가 예시된다. 포드(1700)는 포드(1606)와 실질적으로 유사할 수 있지만, 거기에 형성된 유지 탭(1702)을 갖는다. 이와 같이, 포드(1700)는 본 명세서에서 논의된 포드(1606)의 대체물일 수 있고, 도 16을 참조하여 본 명세서에서 논의된 바와 같이 채워지고 패키징될 수 있다. 식물 개구부(2202)는 상부 성장 링(1206)에 의해 부분적으로 형성될 수 있다. 이러한 구성에서, 종자 포드 조립체(1600)는, 식물 개구부(2202)의 방사상 내부 부분이 더 이상 상부 성장 링(1206)에 의해 지지되지 않기 때문에, 상부 성장 링(1206)이 식물 하우징 조립체(204)로부터 멀리 이동되거나 제거될 때 식물 개구부(2202)로부터 떨어지는 경향을 가질 수 있다. 따라서, 포드(1700)는 식물 개구부(2202) 내에 적절하게 위치될 때 유지 탭(1702)을 밑에 있는 성장 링(1206)의 일부와 적어도 부분적으로 중첩되도록 위치시킨다.

보다 구체적으로, 유지 탭(1702)은 포드(1700)의 저부(1706)를 향해 포드 축선(1704)에 대해 축선방향으로 연장될 수 있다. 유지 탭(1702)은 축선(1704)으로부터 반경방향으로 멀리 연장되는 반경방향 탭(1708) 아래에 적어도 부분적으로 위치될 수 있다. 이러한 구성에서, 반경방향 탭(1708)은 뚜껑(1606)의 제거를 용이하게 하기 위해 사용자에 의해 파지될 수 있는 위치일 수 있다. 또한, 반경방향 탭(1708)은 대응하는 개구부(2202) 내에 종자 포드 조립체를 위치시키기 위해 사용자가 종자 포드 조립체(1600)를 유지할 수 있는 위치를 제공할 수 있다. 따라서, 반경방향 탭(1708)은 전형적으로 사용자가 종자 포드 조립체(1600)를 대응하는 개구부(2202) 내에 배치할 때 식물 축선(1204)으로부터 멀리 배향될 것이다. 이와 같이, 유지 탭(1702)을 적어도 부분적으로 반경방향 탭(1708) 아래에 위치시킴으로써, 유지 탭(1702)이 아래에 놓인 성장 링(1206)의 일부에 인접하는 식물 축선(1204)에 대해 개구부(2202)의 반경방향 외부 부분을 따라 유지 탭(1702)은 전형적으로 위치될 것이다. 이러한 구성에서, 유지 탭(1702)은 또한 종자 포드(1700)가 대응하는 개구부(2202) 내에서 실질적으로 회전하는 것을 실질적으로 방지할 수 있다. 대안적으로, 본 명세서에서 고려되는 다른 구성들에서, 종자 포드는 개구부(2202)의 것과 일치하는 키형(keyed) 단면을 가질 수 있고, 키형 단면은 종자 포드가 개구 내에서 회전하는 것을 실질적으로 방지할 수 있다.

유지 탭(1702)은 유지 탭(1702)의 말단에서 포드(1700)의 인접 부재(1712)로부터 제1 거리(1710)만큼 이격될 수 있다. 제1 거리(1710)는 포드(1700)가 개구부(2202) 내에 적절하게 위치될 때 성장 링(1206)의 적어도 일부가 내부에 위치될 수 있도록 충분히 넓을 수 있다. 또한, 유지 탭(1702)은 반경방향 탭(1708)에 접근함에 따라 내측으로 테이퍼질 수 있다. 즉, 유지 탭(1702)은, 유지 탭(1702)이 반경방향 탭(1708)과 만나는 인접 부재(1712)로부터 제2 거리(1714)만큼 이격된다. 이러한 내향 테이퍼는 포드(1700)가 개구부(2202) 내에 적절하게 위치될 때 유지 탭(1702)이 유지 탭(1702)과 인접 부재(1712) 사이에 위치된 성장 링(1206)의 부분과 마찰 접촉하게 할 수 있다. 이러한 마찰 접촉은 상부 인접 성장 링(1206)이 제거되더라도 포드(1700)를 개구부(2202) 내에 실질적으로 유지할 수 있다.

유지 탭(1702)과 인접 부재(1712) 사이의 테이퍼진 개구부가 본 명세서에서 논의되지만, 다른 실시형태는 테이퍼진 개구부를 갖지 않을 수 있다. 일 실시예에서, 유지 탭(1702)은 인접 부재(1712)에 실질적으로 평행하게 연장될 수 있다. 따라서, 본 개시는 유지 탭(1702)과 인접 부재(1712) 사이의 테이퍼형 개구부 및 비-테이퍼형 개구부 양쪽 모두를 고려한다.

본 명세서에서 논의된 임의의 구성요소는 사출 성형 공정 동안 항균성 첨가제를 적용하거나 또는 접촉시 병원체를 사멸시키는 성형 공정으로부터 형성될 수 있다. 이들 첨가제를 적용하면, 식물 성장 장치(100) 내의 어느 곳에서도 미생물을 손상시켜 성장을 억제할 수 있다. 보다 구체적으로, 이러한 기술로 만들어진 격실의 표면에 미생물이 접촉하게 되면, 첨가제들은 미생물의 세포벽을 침투하여 세포 기능을 방해해서, 미생물이 기능하고, 성장하고, 번식할 수 없게 한다.

하나 이상의 지시자(indicator)(들)는 또한 식물 성장 장치(100)의 가시적인 표면을 따라 위치될 수 있다. 지시자는 버튼/버튼들, 광 표시등, 터치스크린, LCD 스크린, 다른 시각적 디스플레이, 버저, 스피커, 마이크로폰, 및 사용자가 장치와 상호작용할 수 있게 하는 임의의 다른 구성요소 중 하나 이상일 수 있다. 지시자는 장치(100)의 구동 상태에 관한 정보를 식별할 수 있으며, 예를 들어, "녹색등"은 장치가 예상대로 동작하고 있음을 나타낼 수 있다. 또한, 상이한 컬러 또는 깜박임 패턴은 스프레이 사이클이 진행 중임을 나타낼 수 있다. 지시자는 또한 사용자에게 유지보수가 필요하다는 것을 알릴 수 있다. 또한, 지시자는 다른 것들 중에서 스프레이 노즐이 분무되는 성장 사이클을 방해하는 것으로부터 사용자를 보호하기 위한 신호를 제공할 수 있다.

성장 링(1206)에 의해 규정되는 식물 개구부(2202)의 수는 그 안에 위치되는 식물의 유형에 따라 달라질 수 있다. 따라서, 대형 식물용 성장 링은 소형 식물용 성장 링보다 식물 개구부가 적을 수 있다. 유사하게, 임의의 수의 성장 링(1206)은 식물 성장 장치(100)의 높이를 수용하도록 식물 하우징 조립체(204)를 형성하기 위해 서로 결합될 수 있다. 예를 들어, 더 높은 식물 성장 장치(100)는 비교적 더 짧은 성장 장치(100)보다 더 많은 수의 성장 링(1206)을 요구할 수 있다. 성장 링(1206)의 수는 내부 통로(1202)가 상부 커버(1201)로부터 하부 부분(1212)으로 연장되게 하기에 충분한 임의의 수일 수 있다. 또한, 식물 개구부가 식물 하우징 조립체의 전체 높이를 필요로 하지 않을 때 상부 커버(1201)와 하부 부분(1212) 사이에 적절한 축선방향 거리를 제공하기 위해 원통형 스페이서가 또한 사용될 수 있다. 본 개시의 일 양태에서, 포드로 채워지지 않은 식물 개구부(2202) 중 임의의 것에 스토퍼가 위치될 수 있다. 이들 포드는 불활성일 수 있거나, 식물을 손상시키지 않고 바람직하지 않은 미생물 성장을 근절시킬 수 있는 세정 용매로 용해될 수 있다.

본 개시의 응용예의 비-배타적인 일 실시예로서, 사용자는 식물 성장 장치(100)를 구입하여 미니-냉장고 등과 같은 베이스 캐비넷 공간에 설치할 수 있다. 전력 공급부(724)는 지역 전력 그리드에 전기적으로 결합될 수 있고, 물 공급원은 컨트롤러를 통해 저장소(310)에 선택적으로 결합될 수 있다. 사용자는 상부 커버(1201)와 하부 부분(1212) 사이에 적절한 개수 및 유형의 성장 링들을 적층할 수 있다. 다음으로, 사용자는 성장 링의 식물 개구부에 사용자가 성장시키고자 하는 유형의 식물 포드를 채울 수 있다. 컨트롤러(726)는 무선 통신을 통해 식물 포드와 통신함으로써 내부에 위치된 식물 포드를 자동으로 식별할 수 있다. 다음으로, 컨트롤러(726)는 식물 포드에서 식별된 식물을 성장시키기에 이상적인 내부(202)를 생성하기 위해 본 명세서에 설명된 유체 및 전기 시스템을 활용할 수 있다.

본 개시의 다른 실시형태에서, 드레인 부재(1802)는 표준 도관 피팅(standard conduit fitting)에 끼워지도록 크기가 정해질 수 있다. 하나의 비-배타적인 예로서, 드레인 부재(1802)는 T-형 폴리비닐 클로라이드("PVC") 커넥터에 끼워질 수 있다. 이러한 구성에서, PVC 배수 도관은 드레인 부재(1802)가 그것에 결합될 수 있게 하는 하나 이상의 T-형 피팅으로 형성될 수 있다. 따라서, 여러 식물 하우징 조립체(204)는 단일 배수 도관에 유체 결합될 수 있다. 또한, 각각의 플랜트 하우징 조립체(204)는 성장 컬럼 전체에 또는 개별적으로 식물에 대한 각각의 식물 하우징 조립체(204)에 대해 유체를 제공하는 노즐(1302)을 가질 수 있다. 식물 하우징 조립체(204)는 배수 도관에 고정적으로 결합될 수 있고, 또한 서포트 라인은 식물 하우징 조립체(204)에 대한 추가적인 지지와 노즐(1302)을 위한 유체 라인을 제공할 수 있다. 본 실시형태에서, 임의의 수의 식물 하우징 조립체(204)가 배수 도관 및 유체 라인에 유체 결합될 수 있다.

본 개시가 적어도 하나의 실시형태에 대해 설명되었지만, 본 개시는 본 개시의 사상 및 범위 내에서 추가로 수정될 수 있다. 그러므로 본 출원은 그 일반적인 원리를 사용하여 본 개시의 임의의 변형, 용도 또는 적응을 커버하도록 의도된다. 또한, 본 출원은 첨부된 청구항의 제한 내에 속하고 본 개시가 속하는 기술분야에서 공지된 또는 관례적인 관행 내에 있는 본 개시로부터의 그러한 이탈(departuer)을 커버하도록 의도된다.

본 개시가 도면 및 전술한 설명에서 상세히 도시되고 설명되었지만, 이러한 예시 및 설명은 예시적이며 캐릭터에 제한이 없는 것으로 고려되고, 예시적인 실시형태(들)가 도시되고 설명되었으며, 본 개시의 사상 내에 들어오는 모든 변경 및 수정이 보호되기를 원한다는 것이 이해된다. 본 개시의 대안적인 실시형태들은, 설명된 특징들 모두를 포함하지 않을 수 있지만, 그러한 특징들의 이점들 중 적어도 일부로부터 여전히 이익을 얻을 수 있다는 점에 유의할 것이다. 통상의 기술자는 본 개시의 특징들 중 하나 이상을 통합하고 첨부된 청구항에 의해 규정된 바와 같은 본 발명의 사상 및 범위 내에 속하는 그들 자신의 구현예들을 쉽게 고안할 수 있다.

Claims

종자 포드 조립체(seed pod assembly)로서,
내부 영역을 규정하고 내부에 내용물을 지지하도록 구성되는 포드;
상기 내부 영역 내에 적어도 부분적으로 위치되는 성장 배지;
상기 내부 영역 내에 적어도 부분적으로 위치되는 식물 종자; 및
상기 내부 영역 내에 상기 식물 종자를 담도록 상기 포드에 결합되는 뚜껑;
을 포함하며,
상기 포드는 물 및 영양소가 상기 식물 종자에 도달하거나 상기 포드 내에서부터 방출되는 것을 허용하기 위해 식물 성장 장치의 개구부 내에 위치되도록 크기가 정해지는, 종자 포드 조립체.
청구항 1에 있어서,
상기 포드는 적어도 하나의 개구부에 의해 분리되는 지지 세그먼트들을 가지며, 상기 개구부는 물, 식물 뿌리, 및 영양소가 상기 내부 영역에 들어가고 나가는 것을 허용하는, 종자 포드 조립체.
청구항 1에 있어서,
상기 내부 영역과 주변 환경과의 사이에 필터 장벽을 제공하기 위해 상기 내부 영역의 벽들의 적어도 일부를 따라 위치되는 필터를 더 포함하는, 종자 포드 조립체.
청구항 3에 있어서,
상기 성장 배지 및 식물 종자는 상기 내부 영역에서 상기 필터 내에 적어도 부분적으로 위치되는, 종자 포드 조립체.
청구항 1에 있어서,
상기 내부 영역 내의 첨가제를 포함하며,
상기 첨가제는 비료, pH 완충제, 미생물, 살충제, 보조제(adjuvants), 동물 퇴치제, 토양 증진제, 토양 풍부제, 골분, 식물 성장 호르몬, 시나몬, 모래, 수분 흡수제, 리보스(ribose), 미생물 접종제, 열 유지 매스(thermal retaining mass), 세제, 세정 용액, 식초, 과산화수소, 비누, 및 살진균제 중 하나 이상인, 종자 포드 조립체.
청구항 1에 있어서,
상기 식물 종자 주위에 위치되고 상기 식물 종자를 상기 내부 영역 내의 특정 위치에 유지시키도록 구성되는 종자 위치결정 부재를 더 포함하는, 종자 포드 조립체.
청구항 6에 있어서,
상기 종자 위치결정 부재는 상기 성장 배지와 상이한 물질로 형성되는, 종자 포드 조립체.
청구항 6에 있어서,
상기 종자 위치결정 부재는 폼(foam)으로 형성되는, 종자 포드 조립체.
청구항 1에 있어서,
상기 종자 포드 조립체 주위의 랩(wrap)을 더 포함하며,
상기 랩은 상기 종자 포드 조립체를 완전히 둘러싸고 상기 종자 포드 조립체가 상기 식물 성장 장치의 상기 개구부 내에 배치되기 전에 상기 랩이 제거될 때까지 상기 종자 포드 조립체의 내용물을 주변 환경으로부터 보호하도록 구성되는, 종자 포드 조립체.
청구항 1에 있어서,
상기 내부 영역은 첨가제 층을 갖는, 종자 포드 조립체.
청구항 10에 있어서,
상기 첨가제 층은 2개의 성장 배지 층들 사이에 위치되는, 종자 포드 조립체.
청구항 10에 있어서,
상기 첨가제 층은 상기 식물 종자와 접촉하는, 종자 포드 조립체.
청구항 3에 있어서,
상기 필터의 일부는 상기 덮개와 상기 포드 사이에 적어도 부분적으로 위치되고, 상기 덮개는 상기 필터를 내부에 적어도 부분적으로 유지하도록 상기 포드에 결합되는, 종자 포드 조립체.
청구항 1에 있어서,
상기 포드에 결합되거나 상기 포드로부터 형성되고, 내부에 위치될 때 상기 개구부를 규정하는 벽과 적어도 부분적으로 중첩되도록 구성되는 유지 탭을 포함하는, 종자 포드 조립체.
청구항 14에 있어서,
상기 유지 탭은 내부에 위치될 때 상기 개구부의 벽과 마찰식으로 맞물리도록 구성되는 내향 테이퍼를 갖는, 종자 포드 조립체.
청구항 14에 있어서,
포드 축선으로부터 반경방향으로 멀리 연장되는 반경방향 탭을 더 포함하며,
상기 유지 탭은 상기 반경방향 탭에 적어도 부분적으로 인접하게 위치되는, 종자 포드 조립체.
청구항 16에 있어서,
상기 유지 탭은 상기 반경방향 탭의 표면으로부터 연장되는, 종자 포드 조립체.
청구항 1에 있어서,
상기 종자 포드가 식물 성장 장치의 상기 개구부 내에 위치될 때 상기 종자 포드 내의 식물 종자의 유형을 식별하도록 구성되는 식별자를 더 포함하는, 종자 포드 조립체.
청구항 18에 있어서,
상기 식별자는 상기 뚜껑 상에 있는, 종자 포드 조립체.
청구항 18에 있어서,
상기 식별자는 RFID 태그인, 종자 포드 조립체.
청구항 20에 있어서,
상기 RFID 태그는 포드 축선으로부터 반경 방향으로 멀리 연장되는 반경방향 탭 상에 위치되는, 종자 포드 조립체.
청구항 1에 있어서,
상기 포드 및 상기 뚜껑 중 하나 이상은 상기 식물 성장 장치의 대응하는 개구부와 연관되도록 구성되는 색상을 갖는, 종자 포드 조립체.
종자 포드 조립체를 형성하는 방법으로서,
포드의 내부 영역에 필터를 위치시키는 단계;
상기 포드의 내부 영역 내의 상기 필터의 공동부 내로 제1 성장 배지 층을 삽입하는 단계;
상기 제1 성장 배지 층 상의 상기 필터의 공동부 내에 식물 종자를 배치하는 단계;
상기 식물 종자에 인접한 상기 필터의 공동부 내로 제2 성장 배지 층을 삽입하는 단계; 및
상기 포드의 상부 부분에 뚜껑을 결합하는 단계;
를 포함하는, 방법.
청구항 23에 있어서,
첨가제 혼합물 및 제3 성장 배지 층을 추가하는 단계를 더 포함하며,
상기 첨가제 혼합물은 상기 제1 성장 배지 층과 상기 제3 성장 배지 층과의 사이에 위치되는, 방법.
청구항 24에 있어서,
상기 첨가제 혼합물은 비료, pH 완충제, 미생물, 살충제, 보조제, 동물 퇴치제, 토양 증진제, 토양 풍부제, 골분, 식물 성장 호르몬, 시나몬, 모래, 수분 흡수제, 열 유지 매스, 리보스, 미생물 접종제, 세제, 세정 용액, 식초, 과산화수소, 비누, 및 살진균제 중 하나 이상인, 방법.
청구항 23에 있어서,
상기 식물 종자를 배치하는 단계는, 상기 식물 종자를 상기 내부 영역 내에서 소망하는 배향으로 유지하기 위해 상기 식물 종자를 종자 위치결정 부재에 위치시키는 단계를 더 포함하며,
상기 종자 위치결정 부재는 상기 제1 및 제2 성장 배지 층과 상이한 물질인, 방법.
청구항 23에 있어서,
상기 뚜껑이 상기 포드의 상부 부분에 결합될 때 상기 내부 영역의 내용물을 상기 필터 공동부 내로 압축하는 단계를 더 포함하는, 방법.
청구항 23에 있어서,
상기 종자 포드 조립체의 상기 내부 영역을 주변 환경으로부터 완전히 밀봉하기 위해 재료 랩(material wrap)으로 상기 종자 포드 조립체를 랩핑하는 단계를 더 포함하는, 방법.
청구항 23에 있어서,
상기 포드의 상부 부분에 상기 뚜껑을 결합시키는 스텝 단계는 상기 필터의 재료가 상기 포드 내로 용융되는 샌드위치-형 구성으로 상기 뚜껑과 상기 포드 사이의 필터의 적어도 일 섹션을 용융시키는 단계를 포함하는, 방법.
청구항 23에 있어서,
상기 뚜껑에 오리피스를 형성하는 단계 및 상기 오리피스 위에 덮개를 위치시키는 단계를 더 포함하며,
상기 덮개는 상기 오리피스를 노출시키기 위해 상기 뚜껑으로부터 적어도 부분적으로 제거가능한, 방법.
청구항 30에 있어서,
상기 덮개는 용해가능한, 방법.